WO2022038276A1 - Antriebsvorrichtung zum verstellen einer innenraumbaugruppe eines fahrzeugs - Google Patents

Antriebsvorrichtung zum verstellen einer innenraumbaugruppe eines fahrzeugs Download PDF

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adjustment
interior assembly
drive
vehicle
interior
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Alex Kromer
Alexander Czempik
Florian Pohl
Peter Horn
Harald Keller
Alexander Müller
Markus Rosenthal
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Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg
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    • B60N2210/24—Cameras

Definitions

  • the invention relates to a drive device for adjusting an interior assembly of a vehicle according to the preamble of claim 1.
  • Such a drive device includes an electromotive adjustment drive for adjusting the interior assembly and a control device for controlling the adjustment drive.
  • An interior assembly of the type described here is an assembly in the interior of a vehicle.
  • An interior assembly of the type described here can be, for example, a vehicle seat, a console element with a storage or shelf function, a monitor, a partition or a shelf such as a table or a storage compartment.
  • the interior assembly is not part of the vehicle body and as such is not used to close off the vehicle from the outside (as is the case with a vehicle door or sunroof).
  • the interior assembly is also not part of a drive and steering system of the vehicle (such as a steering column of a vehicle).
  • the interior assembly is arranged in the interior of the vehicle and can be adjusted in the interior by a user, in particular to provide a comfort function in the interior.
  • a vehicle seat can be adjustable to adjust a backrest inclination, a longitudinal and/or transverse position or also to adjust a rotational position in the interior in order to allow a vehicle occupant a comfortable seating position.
  • a console element can, for example, be displaceable along a vehicle floor in order to provide storage space in the interior of the vehicle or to enable a functional assembly on the console element to be actuated.
  • a monitor can be adjustable in its pivot position, its height position and/or its tilt position in order to enable a vehicle occupant to comfortably view the monitor.
  • interior assemblies such as vehicle seats or console elements can be variably adjustable in order to enable vehicle occupants to drive comfortably in the vehicle if necessary. It should be possible for a user to adjust an interior assembly easily, conveniently and intuitively.
  • a vehicle seat in the interior of a vehicle that is electrically adjustable is known from US 2017/0166089 A1.
  • the adjustment of the vehicle seat can be initiated by a user using gesture control, for example by a user performing a predetermined gesture in the area of the vehicle seat and thereby for example pivoting a backrest or a longitudinal adjustment of the vehicle seat in the vehicle interior.
  • the object of the present invention is to provide a drive device for adjusting an interior assembly in a vehicle, which can enable a user to adjust the interior assembly in a simple, comfortable, intuitive manner.
  • control device is designed to control the adjustment drive in a servo mode to provide a supporting force when the interior module is adjusted manually by a user.
  • a locking device for a longitudinal adjustment of a vehicle seat or for an inclination adjustment of a backrest can be unlocked in order in this way to allow a user to move the vehicle seat, for example to adjust the longitudinal position or to adjust the inclination of the backrest.
  • a user actuates, for example, a switch for activating an electric motor drive device, which then, for example, moves a vehicle seat in automatic mode or with the switch continuously actuated by the user adjusted by an electric motor, for example to set a longitudinal position of the vehicle seat or to adjust the inclination of a backrest of the vehicle seat.
  • the interior assembly (e.g. in the form of a vehicle seat, a console element, a monitor, a partition wall, a shelf, a storage compartment or the like) is adjusted manually by a user, but with electric motor support by the Drive device in a servo operation.
  • a user therefore does not have to provide the full force that is required to overcome loads acting on the interior assembly, but only a partial force.
  • This enables an intuitive, comfortable adjustment of the interior assembly by a user with electric motor support from the drive device.
  • This also enables quick and variable adjustment with little force to be applied by a user.
  • the adjustment of the interior assembly for example a vehicle seat, can thus be brought about by a user gripping the interior assembly and thereby acting on the interior assembly to adjust it into a desired position, with the user only having to apply a small amount of force to adjust it and one more required force is provided by the electromotive drive device.
  • a purely electric adjustment may also be possible, for example in an automatic operation for adjustment between defined positions or with a user continuously actuating a switch.
  • the drive device is operated in servo mode for manual, but electric motor-supported adjustment of the interior assembly.
  • the adjustment drive is controlled, for example, in such a way that the adjustment drive provides a supporting force for a manual adjustment of the interior assembly and the force to be applied by a user is the same as possible over the adjustment path or part of the adjustment path of the interior assembly or a desired curve follows.
  • the drive device has an inhibiting device for inhibiting an adjustment movement of the interior assembly in a locked position.
  • the control device is in this case preferably designed to adjust the Interior assembly to convert the inhibition device from the locked position to an unlocked position.
  • the inhibiting device is intended to lock the interior assembly in a position that has just been assumed if the interior assembly is not to be adjusted.
  • the inhibition provided by the inhibition device is to be dimensioned in such a way that the interior assembly is held in position safely and reliably when loading forces occur. This includes, for example, that a vehicle seat must be held securely and reliably in position in the event of a crash, in order to avoid impermissible, uncontrolled movement of the vehicle seat in the event of a crash and thus reduce the risk of injury to a user.
  • the inhibition device must therefore be crash-resistant, for example when the interior assembly is designed as a vehicle seat, so that crash forces can be absorbed and dissipated.
  • the inhibition device must be unlocked so that an inhibition acting on the interior assembly is removed and manual adjustment of the interior assembly, but possibly an electric motor in servo mode of the drive device, is possible.
  • the drive device can have a gear, for example, which is driven via the adjustment drive.
  • an output element can be driven via the transmission, which is operatively connected to the interior assembly, so that an adjustment force can be introduced into the interior assembly via the output element and an adjustment of the interior assembly can be effected.
  • the inhibiting device can be configured, for example, by a brake that is operatively connected to the driven element and in the locked position locks the driven element (directly or indirectly) so that the driven element cannot easily, in any case not without releasing the locking device, in the locked position of the locking device Inhibition can be adjusted and the interior assembly operatively connected to the driven element is thus held in position by the inhibition device.
  • the inhibition device can be released from the locked position to the unlocked position, so that the driven element can be adjusted.
  • the adjustment drive implemented by an electric motor can, if such an inhibition device is provided, not be designed to be self-locking, so that the adjustment drive itself does not lock the driven element in the non-energized state and thus does not hold the interior assembly in position.
  • the locking of the interior assembly is rather taken over by the inhibition device, which determines the interior assembly in the locked position so that, for example, crash forces can be safely and reliably absorbed.
  • the inhibition device is unlocked, the interior assembly can be adjusted manually by a user, with a supporting force being provided via the drive device in servo mode, so that the interior assembly can be adjusted by a user with comparatively little user strength.
  • the interior module can be pivotable about a pivot axis and/or displaceable along a longitudinal direction, for example.
  • the vehicle seat can be adjustable overall along a vehicle floor, for example along a vehicle longitudinal direction and/or along a vehicle transverse direction.
  • the vehicle seat can be rotated about a vehicle vertical direction, so that the rotational position of the vehicle seat in the vehicle interior can be adjusted.
  • assemblies of the vehicle seat such as a backrest part or a seat surface, can be adjusted, for example to adjust an inclined position.
  • a similar adjustability can also be provided on other interior assemblies such as a console element.
  • a console element can, for example, be displaceable along a vehicle floor, it also being possible for a height position of the console element or a rotational position to be adjustable.
  • a monitor can, for example, be changeable in terms of its swivel position, its rotary position, its height position and its inclination.
  • the adjustment movements of the interior assembly as a whole or of individual (sub)assemblies of the interior assembly can be effected by one or more drive devices, with the adjustment being made manually by a user and supported by an electric motor by a respective drive device.
  • the interior assembly has an operating element that can be actuated by a user to adjust the interior assembly.
  • Such an operating element can be formed, for example, by a mechanically actuated button.
  • the operating element can be arranged directly on the interior assembly, but can also be spatially removed from the interior assembly, but assigned to the interior assembly.
  • an adjustment process can be initiated by a user pressing the operating element, for example, and then adjusting the interior assembly manually, but with the assistance of an electric motor in the servo mode of the drive device.
  • the interior assembly can have a sensor device for detecting a touch, an approach, an acceleration and/or a movement speed on the interior assembly, wherein the control device is designed to evaluate a detection signal of the sensor device to recognize an adjustment request by a user.
  • the sensor device is designed to detect a touch
  • the sensor device is implemented, for example, by a tactile touch sensor, for example a pressure sensor or the like.
  • the sensor device is implemented by a proximity sensor, for example a capacitive sensor, which can detect the approach of a user, for example a body part such as a user's hand, in order to send a detection signal when approaching respectively.
  • a proximity sensor for example a capacitive sensor
  • a sensor device in the form of a touch sensor or a proximity sensor can, in particular, detect when a user grips the interior assembly in a specific area, for example in the area of a backrest. For example, if a user places their hand on one of the Sensor device associated area of the interior assembly, such as the backrest of a vehicle, this can be interpreted as an adjustment request to allow a user to adjust the interior assembly.
  • the sensor device can be configured, for example, as an acceleration sensor that is arranged on the interior assembly and outputs a measurement signal dependent on an acceleration of the interior assembly.
  • the sensor device is designed to detect a movement speed on the interior assembly
  • the sensor device is designed, for example, by a gyro sensor, which can detect in particular a rotational movement of an interior assembly.
  • the sensor device for example in the form of a proximity sensor, a touch sensor, an acceleration sensor or a speed sensor, can also be used, for example, to provide another function on the interior assembly, for example for the purpose of obstacle detection, collision protection or anti-trap protection.
  • an interior monitoring device for example in the form of a camera, a radar system or a lidar system - can be provided, by means of which a movement of a user in the interior of the vehicle can be detected.
  • a detection signal from the interior monitoring device can be evaluated by the control device in order to recognize a user's wish to make an adjustment.
  • a virtual operating surface in the area of the interior module can be defined and monitored via an interior monitoring device. If the interior monitoring device detects that a user is attacking the virtual operating surface, this can be interpreted as a request for adjustment in order to initiate the adjustment of the interior module.
  • a movement of a body part of a user can take place here, for example, by means of imaging methods and image-supported evaluation of detected signals. For example, images from a camera can be evaluated in order to record and interpret user movement.
  • the interior monitoring device can also be used to provide a further function on the interior assembly, for example for the purpose of obstacle detection, collision protection or anti-trap protection.
  • Several (different) sensor devices and/or a monitoring device can optionally be combined with one another in order to evaluate detection signals from the different devices in a combined manner, in particular for recognizing a desired adjustment.
  • a user's wish for an adjustment must be distinguished from situations in which no adjustment should take place.
  • a specific movement by a user can, for example, indicate a desire for an adjustment, while in other situations, for example when the vehicle occupants are in the vehicle interior while the vehicle is moving, the interior module should not be adjusted.
  • a signal detected by a sensor device or an interior monitoring device is thus to be evaluated in order to distinguish in particular an operation by a user to adjust the interior module from, for example, a movement by the user or another object in the vehicle interior that does not correspond to an adjustment request.
  • a predetermined user gesture may be required to initiate an adjustment process.
  • the control device can be designed to evaluate a detection signal of a sensor device or an interior monitoring device for recognizing a predetermined gesture in order to infer an adjustment request when recognizing the predetermined gesture.
  • the sensor device is designed as a capacitive sensor, for example, or if an interior monitoring device is used
  • a predetermined gesture by a user can be recognized via the sensor device or the interior monitoring device, for example a movement of a body part with a specific movement pattern, for example a movement in a specific direction in the area of the Interior assembly and/or with a certain speed of movement.
  • a user acts on the interior module with his hand in a specific pattern.
  • the user has to tap the interior module a predetermined number of times, for example twice, with the palm of his hand, which is detected by one or more sensor devices and/or the interior monitoring device and interpreted as an adjustment request.
  • the user grips the interior assembly in a specific way and thereby, for example, triggers a number of sensor devices in order to signal an adjustment request.
  • an adjustment mode can be started, for example, via a central control element in a vehicle, for example via an on-board computer on a center console, via a communication device such as a mobile phone or the like.
  • An adjustment mode within which an adjustment of the interior assembly in a servo-assisted manner is possible by a user, can be ended again after a predetermined time, for example.
  • the adjustment mode can be ended after a predetermined time after an adjustment action.
  • the adjustment mode can be terminated after the actuation of an operating element has ended.
  • the adjustment mode can also be ended by actively operating an operating element, for example by turning off a switch.
  • an inhibition device that was released when the adjustment mode was initiated can, for example, be transferred back into the blocked position, so that the associated interior module is fixed and cannot be adjusted any further.
  • a position control for (electrically powered) holding of the interior assembly in the position just assumed can take place in an intermediate state.
  • a user adjusts a respective interior module manually with electric motor servo-assistance of the adjustment, after the end of the adjustment the drive device is switched to a holding mode in which the interior module, for example is held in position by controlling the adjustment drive. Then, for example, the inhibition device is switched to the blocking position, so that the interior module is blocked without current and held in position.
  • the control device is designed to activate the adjustment mode for adjusting the interior assembly in servo mode as a function of at least one trigger criterion.
  • the servo mode is not always available, for example, so that it is not always possible to adjust the interior assembly, but only in certain situations.
  • the control device evaluates one or more trigger criteria in order to determine, depending on the trigger criteria, whether the adjustment mode for providing servo operation should be activated or not.
  • the adjustment mode for providing the servo operation is started as a function of one or more trigger criteria
  • a sensor system for initiating the servo operation and for recognizing an adjustment request can be simplified if necessary.
  • an inhibition device can be unlocked, so that the drive device for adjusting the interior assembly is placed in a state in which manual adjustment by a user is possible.
  • a user can, for example, grip the interior assembly and move it, with such a movement being easily recognized by the adjustment movement of the interior assembly, in order to then initiate the actual servo operation for the servo-assisted adjustment of the interior assembly and in servo operation a To provide engine power available that supports the adjustment of the interior assembly in an electric motor way.
  • a trigger criterion can be, for example, an occupancy state of the interior module. If the interior assembly is, for example, a vehicle seat or an assembly of a vehicle seat, for example the backrest of a vehicle seat, the control device only makes the adjustment mode available for adjustment in servo operation if the vehicle seat is not occupied by a vehicle occupant. For example, the backrest should only be adjustable when the vehicle seat is empty.
  • the occupancy state can, for example, based on a (capacitive) occupancy sensor, based on the Condition of a seat belt buckle or evaluated by an interior monitoring device.
  • Another trigger criterion can be the open state of a vehicle door, in particular a vehicle side door or a tailgate.
  • the control device can be designed to activate the adjustment mode for providing the servo operation as soon as a vehicle side door is opened. If, for example, the right, rear vehicle side door is opened, the adjustment mode for providing the servo operation for a vehicle seat on the right rear and/or right front can be started. If, on the other hand, the left, rear vehicle side door is opened, the adjustment mode for providing the servo operation for a vehicle seat on the left rear and/or left front is started, for example. If it is determined that the tailgate is being opened, the adjustment mode can be started, for example, for a rearmost row of seats in a vehicle.
  • a driving state of the vehicle can be evaluated as an additional criterion.
  • the adjustment mode can only be possible when the vehicle is stationary.
  • the adjustment mode can be activated when the vehicle is stationary, but also when driving if necessary.
  • the adjustment mode can be suppressed depending on the situation, for example depending on the driving speed of the vehicle or in the event of a so-called “precrash” warning, which indicates a possible impending crash. If the drive device is in the adjustment mode when such a “pre-crash” warning is given, the adjustment mode can be switched off and the interior assembly can be locked in its current position in order to be able to absorb and dissipate crash forces if necessary.
  • the control device is designed to control the adjustment drive with a pulse-width-modulated energization signal during or after activation of the adjustment mode. If the adjustment mode is started as a function of one or more trigger criteria, an inhibition device is unlocked, for example, and the interior assembly is thus brought from a locked, fixed position into a state in which movement of the interior assembly is possible.
  • the control device controls the adjustment drive with a pulse-width-modulated signal so that, for example, the interior module is driven by an electric motor Adjustment is held in position and thus, for example, the effect of gravity is balanced.
  • the energization with the pulse-width-modulated energization signal can take place with such low energy that the interior assembly does not yet move.
  • the current can be supplied in such a way that the adjusting drive and accordingly also the interior module, for example, slowly begin to move in one direction of movement. If a user takes hold of the interior assembly and adjusts it manually, the actual power assistance in servo mode takes place in that a supporting force is made available by the adjustment drive to support the adjustment movement.
  • the pulse-width modulated energization at the beginning of the adjustment mode can, for example, take place in such a way that the adjustment drive is alternately energized in one and the other direction of movement, for example for a predetermined period of time in one direction and for the same period of time or a different period of time in the other direction.
  • the power of the pulse-width-modulated energization signal can vary depending on the direction of movement.
  • the power of a pulse-width-modulated energization signal can be specified as a parameter, can be measured and specified using a calibration during production, or can be adaptively specified for each adjustment process, ie when the adjustment mode is activated.
  • the control device is designed to activate the adjustment drive in the adjustment mode to provide a supporting force when the interior assembly is manually adjusted by a user if a user's adjustment request is recognized after the adjustment mode has been activated. If the drive device has been switched to the adjustment mode, in which, for example, an inhibition device is unlocked and the adjustment drive is also initially energized with a pulse-width-modulated energization signal, the servo-assisted adjustment takes place as soon as it is detected that a user is moving the interior assembly. Such a movement can be detected, for example, using a sensor system on the interior assembly, for example by an arrangement of Hall sensors or the like.
  • the servo mode is only started when a predetermined user event is identified.
  • the servo support in servo mode is only initiated when, for example, a shaking movement on the vehicle seat, with a movement interval that differs from an energization interval, for example, or is synchronized with the energization interval (with alternating energization in different directions of movement), is detected.
  • the power assistance is initiated in power-assisted operation when a predetermined impulse force, in the sense of a nudge, is detected on the interior assembly.
  • the control device is designed to generate an information signal as an indication of the adjustment mode for outputting to a user after the adjustment mode has been activated.
  • the control device can generate an information signal that is output via a vehicle device, such as an audio system of the vehicle, in order to signal to the user that the adjustment mode for adjustment has been started.
  • the notification signal can consist in the control device controlling the adjustment drive for moving the interior assembly, for example at a slow movement speed or by generating a vibrating movement on the interior assembly in a way perceptible to the user.
  • the control device can, for example, generate such a modulated energization signal and transmit it to the adjustment drive so that the adjustment drive is excited to generate a predetermined noise, for example to generate music. The adjustment drive is thus energized in such a way that a signal in the audible range is generated at the adjustment drive.
  • the adjustment drive can be designed, for example, as a direct current motor, particularly advantageously as a brushless direct current motor.
  • the control device can be integrated into the adjustment drive, but can also be designed separately from the adjustment drive, for example by a seat control unit or a central control unit in the vehicle.
  • control device has a servo control module for determining a setpoint value as a function of an on the interior assembly acting load.
  • the control device can also have, for example, a current control module for controlling a current of the adjustment drive, which is designed to control the current of the adjustment drive based on the setpoint value supplied by the servo control module.
  • servo mode current regulation of the drive device accordingly takes place, with a current regulation module being supplied with a setpoint value generated by the servo regulation module and current regulation taking place in the current regulation module on the basis of the setpoint value received from the current regulation module.
  • the servo control module is designed to set the setpoint in such a way that the force provided by the adjustment drive supports the user in moving the interior assembly in such a way that the force to be applied by the user is at least approximately the same if possible (or follows a desired curve) and is suitable for the user thus has a comfortable adjustment of the interior assembly that is pleasant to the touch.
  • control device also has a load calculation module, which is connected upstream of the servo control module and is used to determine a load acting on the interior assembly.
  • the load is a force acting independently of an applied user force on the interior assembly, which in particular counteracts an adjustment of the interior assembly (or possibly also support the movement of the interior assembly) and, for example, on the vehicle position, an adjustment direction of the interior assembly and a current adjustment position of the Interior assembly may depend.
  • the load calculation module can be designed in particular to determine a static and/or dynamic load acting on the interior assembly.
  • the load may depend, for example, on an angle of inclination of the vehicle measured about a vehicle longitudinal axis, an angle of inclination of a pivot axis of the interior module measured about the vehicle longitudinal axis, a pitch angle of the vehicle measured about a vehicle transverse axis, a pitch angle of the pivot axis of the interior module measured about the vehicle transverse axis and/or a Opening angle of the interior assembly can be determined.
  • gravitational forces act on the interior assembly.
  • Such gravitational forces can act, for example, in the direction of a desired adjustment movement or in the opposite direction to the adjustment movement.
  • a user when adjusting the interior assembly, a user must, for example, work against a force acting on the interior assembly due to gravity, with the supporting force provided by the adjustment drive preferably being adjusted so that the force to be applied by the user remains the same or follows a desired curve regardless of the attitude of the vehicle and the position of the interior assembly.
  • the supporting force to be provided by the adjusting drive thus changes with the vehicle position and the position and direction of adjustment of the interior assembly and is accordingly specified so that a user preferably has an at least approximately constant adjusting force in servo mode.
  • frictional forces can act on the interior assembly, which can also be included by the load calculation module to calculate the load acting on the interior assembly.
  • the servo control module is designed to use the load acting on the interior assembly, as calculated by the load calculation module and fed to the servo control module, and additionally using a target force value to be applied by a user to determine a target force to be provided by the adjustment drive.
  • the target force value corresponds to the desired force that a user has to apply when adjusting the interior assembly.
  • the setpoint value for the current control is to be specified by the servo control module in such a way that the adjustment drive provides a force that supports the user when adjusting the interior assembly in such a way that the user only has to apply a user force that at least approximately corresponds to the target force value.
  • the load calculated by the load calculation module can have a static part and a dynamic part.
  • the load can be determined based on a static load force acting on the interior assembly and a dynamic load force acting on the interior assembly.
  • the static load force can result from force components that result from the effect of gravity on the interior assembly as a function of the angle of inclination and the angle of incline of the vehicle and additionally from a frictional force acting on the interior assembly, in particular in the adjustment mechanism.
  • the dynamic load force can on the other hand, result, for example, from inertial forces and are thus measured on the basis of the inertia of the interior assembly and an acceleration of the interior assembly.
  • the target force to be provided by the adjustment drive can be calculated using a force balance where Fsoii is the target force, F stat is the static load force, F dyn is the dynamic load force and F U s e r is the user force.
  • the static load force and the dynamic load force have a positive impact on the force balance.
  • the user force to be exerted by a user is included in the balance as a positive or negative factor, depending on the direction of movement.
  • the target force specifies the force to be provided by the adjustment drive, which corresponds to the total force required to adjust the interior assembly minus the user force.
  • the servo control module then uses the target force to determine the target value and feeds this target value to the current control module in servo mode.
  • Current control takes place in the current control module using the setpoint value provided by the servo control module.
  • the current control module is designed to set the current of the adjustment drive using pulse width modulation.
  • the current is controlled using the respectively supplied setpoint value, which is dependent on the operating mode.
  • the current control module outputs a manipulated variable, which is used to set the voltage supplied to the adjusting drive with a high-frequency pulse width modulation, for example with a frequency between 5 kHz and 100 kHz or even higher.
  • control is carried out based on the respectively supplied setpoint and the resulting actual motor current.
  • the current of the adjusting drive is thus set by regulation in such a way that it corresponds to the desired value.
  • the electromotive support of the manual adjustment of the interior assembly in the servo operating mode by means of current control can be User force to be applied can be set to a desired target force value, with the control being such that the force to be applied by the user over the adjustment path of the interior module remains at least approximately the same or follows a desired curve.
  • a manual adjustment of the interior assembly in the servo operating mode by a user can thus be carried out easily, conveniently and with a pleasant feel.
  • the provision of the assisting force follows the movement of a user, particularly avoiding undesired lag, i. H. a further adjustment after the end of a user operation can be avoided.
  • the user is free to choose the adjustment speed. Only a supporting force is provided via the adjustment drive, which is variably adjusted by a user depending on the adjustment movement of the interior assembly.
  • one or more adjustment planes of one or more interior assemblies can be adjusted simultaneously.
  • a self-locking mechanism can be removed from a vehicle seat for one or more drive devices at the same time and an adjustment process can be initiated in servo mode in order to simultaneously move and rotate the vehicle seat—in one motion sequence. This enables a comfortable, quick, intuitive adjustment of interior assemblies by a user.
  • the adjustment drive of the door drive device can be a brushless direct current motor (BLDC motor), for example. In principle, however, other motors can also be used.
  • BLDC motor brushless direct current motor
  • the interior assembly can be implemented by a vehicle seat, for example.
  • the drive device can be designed in particular for adjusting a backrest of the vehicle seat relative to a seat part of the vehicle seat.
  • the drive device can support a manual pivoting of the backrest relative to the seat part by an electric motor in a servo mode.
  • the drive device is designed in particular to support pivoting of the backrest from a pivoted position into an (approximately upright) normal use position by an electric motor in a servo mode. The erection of the backrest is thus assisted by an electric motor.
  • the backrest can be pivoted forward from the upright position into the pivoted position manually without electric motor support by the drive device, but alternatively in servo mode with electric motor support.
  • the interior assembly may be embodied by a vehicle seat that is reclinable to provide an easy entry feature for easier access to a row of seats located behind the vehicle seat.
  • the drive device can be designed to support a seat adjustment to provide the easy-entry function by an electric motor in a servo mode.
  • the vehicle seat can, for example, be pivoted as a whole about a pivot axis, with a locking device for locking the vehicle seat being unlocked on a floor assembly for pivoting and then, after releasing the locking device, the vehicle seat with its seat part and the seat part arranged thereon Backrest is pivoted about the pivot axis.
  • the backrest can be pivoted relative to the seat part, with different adjustment drives being provided for the electric motor-assisted adjustment of the vehicle seat as a whole and for the electric motor-assisted adjustment of the backrest relative to the seat part, but the adjustment can also be carried out as part of a Overall kinematics can be done in a positively coupled manner and is supported by an electric motor by a single adjustment drive.
  • the drive device for the electric motor-assisted adjustment of a vehicle seat to provide an easy-entry function for a vehicle seat can be designed with kinematics as described in DE 10 2017 215 929 A1.
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of a vehicle
  • 3A is a view showing a pitch angle of a vehicle
  • FIG. 3B is a view showing an inclination angle of a vehicle
  • FIG. 4 shows a functional view of a control device of a drive device
  • FIG. 5 shows a graphical view of an adjustment force to be applied by a user over an adjustment path of an interior assembly in a servo operating mode
  • FIG. 6 shows a schematic view of a drive device for adjusting an interior assembly, for example a vehicle seat
  • FIG. 7 shows a schematic view of a vehicle seat with sensor devices arranged thereon and an interior monitoring device
  • FIG. 8 shows a schematic view of an interior assembly in the form of a vehicle seat, designed for an electric motor-assisted adjustment of a backrest relative to a seat part of the vehicle seat;
  • FIG. 9A shows a schematic view of an interior assembly in the form of a vehicle seat, designed for an electric motor-assisted adjustment of the vehicle seat to provide an easy-entry function
  • FIG. 9B shows the interior assemblies according to FIG. 9A, in an adjusted position.
  • Fig. 1 shows a schematic view of a vehicle 1, which forms a bordered by a vehicle body 10 interior, in which different interior modules, for example in the form of vehicle seats 11 and console elements 12 and also optionally other interior modules such as For example, monitors, partitions, shelves, storage compartments or the like are arranged.
  • different interior modules for example in the form of vehicle seats 11 and console elements 12 and also optionally other interior modules such as For example, monitors, partitions, shelves, storage compartments or the like are arranged.
  • interior assemblies 11 , 12 can be adjustable in a variable manner in the interior of a vehicle 1 .
  • an interior module 11 in the form of a vehicle seat can be adjusted in a variable manner in order to adjust the vehicle seat along an adjustment plane defined by a vehicle longitudinal direction X and a vehicle transverse direction Y and also, if necessary, to rotate it about a vertical direction Z, as can be seen in Fig. 1 in Synopsis with Fig. 2 can be seen.
  • assemblies of the vehicle seat such as the backrest 112 may be adjustable to accommodate the position of each assembly.
  • the backrest 112 can be adjustable in its inclination.
  • the seat part 111 can be adjustable in its height position and also in its inclined position.
  • a drive device 2 which is connected to a control device 3 , is provided for adjusting an interior assembly 11 , 12 , as is shown schematically in FIG. 1 .
  • the drive device 2 is designed as an electric motor and can be operated in order to move an associated interior assembly 11 , 12 between different positions by an electric motor.
  • each interior assembly 11, 12 to be adjusted or a subassembly of an interior assembly 11, 12 to be adjusted for example the backrest 112 of a vehicle seat
  • An associated interior assembly 11 , 12 can be adjusted along a defined path of movement using the drive device 2 .
  • a vehicle seat can be displaced along the vehicle longitudinal direction X along a movement path defined by guide rails relative to a vehicle floor.
  • a backrest part 112 can also be pivotable about a defined pivot axis 110 relative to the seat part 111 .
  • an interior module 11 , 12 can be moved freely along a vehicle floor of the vehicle 1 and can therefore be freely adjusted in the interior and locked, for example, at defined anchor points in the interior.
  • a (each) drive device 2 can be operated, for example, in an automatic mode and a servo mode and can thus cause an automatic adjustment of the respectively assigned interior assembly 11 , 12 or a manual adjustment of the interior assembly 11 , 12 supported by the drive device 2 by a user .
  • the drive device 2 can, for example, be switchable between different operating modes, with the adjustment drive 20 being controlled in different ways depending on the respectively set operating mode.
  • the adjustment drive 20 is to provide a force that causes an additional user force to be applied causes adjustment of the interior assembly 11 , 12 .
  • the user force to be applied by the user should preferably be at least approximately the same over the adjustment path of the interior assembly 11 , 12 or follow a desired curve in order to allow the user a comfortable adjustment that is pleasant to the touch.
  • 3A and 3B show (in representations exaggerated for illustration) different vehicle positions and the resulting positions of an interior module 11 in the form of a vehicle seat inside the vehicle 1.
  • 3A shows a vehicle 1 that is parked, for example, on a slope with an incline and accordingly has an incline angle a between the vehicle vertical axis Z and a vertical line (determined by the direction of gravity).
  • the gradient angle a of the vehicle 1 is measured about the vehicle transverse axis Y (see FIG. 2B).
  • FIG. 3B shows a vehicle 1 which is inclined about the vehicle longitudinal axis X (see FIG. 3A).
  • the vehicle vertical axis Z has an angle of inclination ⁇ to the vertical, measured about the vehicle longitudinal axis X.
  • the vehicle position is included in the calculation of the force to be provided by the adjustment drive 20 in the servo operating mode, which is intended to assist a user in adjusting the interior assembly 11 , 12 .
  • a control device 3 for controlling the adjustment drive 20 of the drive device 2, shown in an exemplary embodiment in FIG an interior module 11, 12 takes place in the desired manner depending on the operating mode, namely in automatic mode with a desired adjustment speed and in servo mode in a power-assisted manner.
  • the control device 3 implements a current control module 34 to which a setpoint value I Cmd is supplied, with the current control module 34 receiving the setpoint value Icmd from a speed control module 32 or a servo control module 31 depending on the operating mode.
  • the speed control module 32 is used here to specify the desired value Icmd in an automatic mode in such a way that a desired speed results at the adjustment drive 20 and correspondingly a desired adjustment speed v at the interior assembly 11 , 12 .
  • the servo control module 31 is used to specify the setpoint l C md in such a way that manual adjustment of the interior assembly 11, 12 in servo mode is supported with a force that is set in such a way that the additional force to be applied by a user is preferably distributed over the adjustment path of the Interior module 11, 12 is at least approximately the same or follows a desired curve.
  • the speed control module 32 controls the speed of the adjustment drive 20 in automatic mode Adjustment path) is fixed, but can also be adjusted by a user if necessary. Depending on the setpoint speed n cm d and the speed actually occurring at the adjustment drive 20 in closed-loop control mode, the speed control module 32 determines a setpoint value I C md , which it supplies to the current control module 34 .
  • the speed control module 32 is connected to the current control module 34 via a switching device 33 in that the switching device 33 is switched to a switching point 330 .
  • the target value Icmd output by the speed control module 32 is thus supplied to the current control module 34 , so that the current control module 34 can perform current control based on the target value I C md received from the speed control module 32 .
  • the switching device 33 can be physically realized by a mechanical switch. However, the switching device 33 is advantageously implemented in terms of software by the software of the control device 3 . Likewise, the modules of the control device 3 are preferably implemented by software modules.
  • the switching device 33 is controlled, for example, via a control module 36 of the control device 3.
  • the current control module 34 controls the current of the adjustment drive 20 in such a way that it is set to the setpoint value 34 supplied to the current control module 34 .
  • the current control module 34 adjusts the current using a voltage control value Ucmd in the form of a load factor (between 0% and 100%) by supplying the voltage control value U C md to a pulse width modulation 35 which is based on the battery voltage Ußat of the vehicle and the voltage control value U C md generates an output voltage and feeds it to the adjusting drive 20 .
  • the pulse width modulation 35 preferably works with a comparatively high frequency, in particular, is operated at a frequency between 5 kHz and 30 kHz, for example 20 kHz.
  • the control value U Cmd is set on the basis of the target value I Cmd and the actually resulting current I of the actuator 21 in such a way that the motor current I is regulated to the target value Icmd .
  • control is thus performed in the manner of a cascade control, in which the speed control module 32 determines a control value in the form of a desired value I C md and feeds it to the downstream current control module 34 for current control.
  • a current control then takes place in such a way that the force provided by the adjustment drive 20 supports a user in adjusting the interior assembly 11 , 12 and the user has a user force that is preferably largely uniform over the adjustment path of the interior assembly 11 , 12 for the adjustment of the interior assembly 11, 12 assisted by an electric motor has to be applied.
  • the setpoint l C md is determined by the servo control module 31 as a function of a load acting on the interior assembly 11, 12, which is calculated by a load calculation module 30 as a function of the vehicle position and, for example, a position of the interior assembly 11, 12.
  • the load acting on the interior assembly 11, 12 is basically determined from a static load force and a dynamic load force.
  • a static load moment acting on the interior assembly 11 , 12 is determined, in particular, on the basis of a moment resulting from the force of gravity about the vehicle vertical axis Z and additionally based on a frictional moment acting in the bearing of the interior module 11 .
  • the static torque referred to as the static load torque, is calculated as follows where Mstat denotes the static load moment, Mating denotes an inclination moment resulting from a vehicle incline, Mgradient denotes a gradient moment resulting from a vehicle incline, and MR denotes a frictional torque in the bearing of the interior assembly 11 , 12 .
  • the pitch moment and the pitch moment are calculated as follows:
  • the angles ⁇ , ⁇ are illustrated in Figures 3A and 3B.
  • the distance XSP between the center of gravity SP of the interior assembly 11 and the axis of rotation of the interior assembly 11 , 12 is shown in FIG. 2 as an example.
  • the gradient of the vehicle 1 and the inclination of the vehicle 1 as well as the current position of the interior assembly 11 , 12 can be detected by sensors 301 , 302 , 303 , and measured values are fed to the load calculation module 30 accordingly.
  • the static load moment-- for example, if the interior assembly 11, 12 is designed as a vehicle seat--an occupancy can also be taken into account a user or by objects. In this case, the mass of the interior assembly 11, 12 in particular changes.
  • a force acting due to an occupancy can be determined at least approximately, for example using a sensor signal from a sensor device of the interior assembly 11, 12, and included in the calculation of the load torque.
  • a dynamic load moment acts when the interior assembly 11, 12 moves, which is calculated as follows:
  • the acceleration of the interior assembly 11, 12 can be determined from a change in the adjustment angle (
  • I stands for the inertia of the interior assembly 11.
  • the distance loriff between an attack position at which a user intended to attack an interior assembly 11 , 12 and which can correspond, for example, to the position of an operating element on the interior assembly 11 , 12 , and along The axis of rotation of the interior assembly 11 , 12 pointing in the vehicle vertical direction Z is shown schematically in FIG. 2 .
  • a force balance in the form of a moment balance can be established on the basis of the static load moment, the dynamic load moment and the user torque, in order to determine a target load moment to be provided by the adjustment drive 20 .
  • the balance of moments is as follows:
  • M soii M stat + M dyn - M i , ser
  • Msoii designates the torque to be provided by the drive device 2 on the axis of rotation. From this, the servo control module 31 calculates the torque to be provided by the adjustment drive 20, including a transmission ratio of the drive device 2 to the desired drive ⁇ setpoint* ⁇ lever
  • ÜHebei denotes the transmission ratio of the kinematics of the drive device 2 for the translation of an adjustment force provided by the drive device 2 at the location of an electromotive adjustment drive into an adjustment force at the location of the axis of rotation of the interior assembly 11, 12.
  • ÜHebei can, for example, depend on (
  • the target torque of the electromotive adjusting drive is calculated from the target torque of the drive, taking into account the motor efficiency and a transmission ratio of a motor gear with
  • the motor current is basically proportional to the motor torque, so that the setpoint can be calculated from the setpoint motor torque M S oii_motor as follows:
  • This value is supplied as setpoint value l C md by the servo control module 31 to the current control module 34 in the servo operating mode.
  • the target value l C md is thus determined taking into account load forces acting on the interior assembly 11, 12 such that a force to be applied by the user over the adjustment path of the interior assembly 11 is the same or follows a desired curve.
  • an at least approximately uniform user force F results over an adjustment path of the interior assembly 11, 12 (recorded in Fig. 5 via an adjustment angle (
  • a user must therefore apply a controlled, uniform user force of, for example, 10 N over the adjustment path of the interior assembly 11 , 12 in order to bring about a smooth adjustment of the interior assembly 11 , 12 with the assistance of an electric motor.
  • FIG. 6 shows a schematic view of an exemplary embodiment of a drive device 2, which is designed for the electric motor adjustment of an associated interior assembly 11, 12 and, in particular, in servo mode, allows manual but electric motor-assisted adjustment of the associated interior assembly 11, 12.
  • the drive device 2 has an electromotive adjustment drive 20 in the form of an electric motor which is operatively connected to a gear 21 .
  • the gear 21 is used to drive an output element 23, which is on a gear element 24 and also acts on an adjustment assembly 25 for adjusting the associated interior assembly 11 , 12 .
  • the driven element 23 can be configured by a worm with a worm gearing formed therein, which meshes with a transmission element 24 in the form of a spindle nut.
  • the spindle nut 24 can be arranged, for example, on an adjustment assembly 25 in the form of a spindle, so that driving the spindle nut 24 causes a longitudinal adjustment between the spindle nut 24 and the spindle 25 and thus an associated interior assembly 11 , 12 can be adjusted longitudinally.
  • Such adjustment kinematics can be implemented, for example, in a longitudinal adjustment device of an interior assembly 11, 12, for example in the form of a vehicle seat.
  • the adjustment drive 20 with the gear 21 and the adjustment kinematics provided via the output element 23, the gear element 24 and the adjustment assembly 25 are not designed to be self-locking, for example.
  • An associated interior assembly 11 , 12 can thus be adjusted manually while also moving the adjustment kinematics of the drive device 2 .
  • the drive device 2 in the exemplary embodiment shown has an inhibition device 22 in the form of a brake, which is operatively connected to the driven element 23 and serves to lock the driven element in a locked position 23 and above the associated interior assembly 11, 12 to determine.
  • Adjusted drive device 2 the inhibition device 22 is unlocked from the locked position to an unlocked position. The locking of the interior assembly 11 , 12 is thus canceled so that the interior assembly 11 , 12 can be adjusted.
  • the adjustment of the interior assembly 11, 12 should in principle be able to be carried out in a comfortable manner by a user by a user gripping the interior assembly 11, 12 to be adjusted and moving it under manual force, the adjustment being supported by an electric motor and im Servo operation of the drive device 2, a user only has to apply a comparatively small adjustment force, but an adjustment force that is also required is provided by the drive device 2 in an electric motor manner.
  • the adjustment process is initiated when an adjustment request by a user is recognized, for example by detecting whether a user is gripping the interior assembly 11 , 12 in a way that indicates an adjustment request.
  • An adjustment of the interior assembly 11 , 12 can be possible here, for example, as long as the user actuates the operating element 13 and keeps it pressed.
  • the adjustment mode can be started after a single actuation, with the adjustment mode being ended automatically, for example, after a predetermined time or after a predetermined time after an adjustment action has taken place.
  • a control element 14 in the form of a switch can be arranged, for example, centrally in the vehicle interior, for example on a center console. Actuation of the operating element 14 can start an adjustment mode for one, several or all of the interior assemblies 11 , 12 so that the interior assemblies 11 , 12 can be adjusted in a servo-assisted manner.
  • sensor devices 113-118 for detecting an adjustment request can be arranged on the interior assembly 11, as is shown schematically in FIG.
  • Such sensor devices 113-118 can be configured in different ways and can be arranged at different locations on the interior assembly 11, 12 to be adjusted.
  • the sensor devices 113-118 can be assigned to different subassemblies of the interior assembly 11, 12, so that the sensor devices 113-118 can detect an adjustment request for the interior assembly 11, 12 as a whole or for a subassembly of the interior assembly 11, 12.
  • sensor devices 113, 114, 115, 116, 117 in the form of proximity sensors or tactile touch sensors at different locations on the backrest part 112 and/or on the seat part 111 of the interior assembly 11, 12 in Be arranged form of the vehicle seat.
  • sensor devices 113-117 can thus be used to detect whether a user is approaching the interior assembly 11, 12 to be adjusted with a body part and is acting on the interior assembly 11, 12 in order to adjust it if necessary.
  • sensor devices 113, 114 are arranged offset in the height direction on the back of the backrest part 112.
  • a sensor device 115 is placed on a headrest arranged at the upper end of the backrest part 112 .
  • a sensor device 116 is arranged on the front side of the backrest part 112 .
  • a sensor device 117 is arranged on the seat part 111 . All sensor devices 113-117 can be designed, for example, as proximity sensors, for example in the form of capacitive sensors, or as tactile touch sensors, it being conceivable that the sensor devices 113-117 are designed in the same way or implement different functional principles.
  • Detection signals from the sensor devices 113-117 can be evaluated jointly or separately. If a signal is detected, for example, via the sensor devices 113, 114 on the back of the backrest part 112, this can be interpreted as an adjustment request for pivoting the backrest part 112 forward. If, on the other hand, a signal is detected at sensor device 115 on the headrest, this can be interpreted as a desire to adjust the headrest. If a signal is detected at the sensor device 116 arranged on the front side of the backrest part 112, this can be interpreted as an adjustment request for the backrest part 112 to pivot back.
  • Seat occupancy by a user can be detected via sensor device 117, for example, in order to adjust a power to be provided by drive device 2 for servo assistance, depending on whether an adjustment is to be made with the user in the seat or without a user.
  • a sensor device 118 in the form of an acceleration sensor or a speed sensor can be arranged on the interior assembly 11 , 12 to be adjusted, with which an acceleration or an adjustment speed on the interior assembly 11 , 12 can be detected. If a user attacks the interior assembly 11, 12 and adjusts it within the framework of If the system elasticity is present in the interior assembly 11, 12, this can be evaluated and used to identify a desired adjustment.
  • Interior monitoring device 119 may be provided, for example in the form of a camera, a radar system or a lidar system, one
  • Interior monitoring of the interior of the vehicle allows.
  • a user movement can be evaluated and recognized by image-supported evaluation of signals detected via the interior monitoring device 119 in order to infer an adjustment request.
  • a user gesture can be recognized that is interpreted as an adjustment request.
  • one or more user gestures can be predetermined, which a user must perform in order to initiate an adjustment process for adjusting an interior assembly 11 , 12 .
  • Such a gesture can be defined, for example, by a movement of a specific body part, for example a user's hand, with a predetermined movement pattern, for example along a specific direction of movement.
  • such a gesture can consist of a tapping movement on a backrest part 112 of a vehicle seat. If a user taps the back of the backrest part 112 twice with the flat of his hand, for example, this can be interpreted as an adjustment request for pushing the vehicle seat forward or pivoting the backrest part 112 forward, with different gestures generally being defined for different adjustment processes.
  • a gesture recognition can start an adjustment mode for adjusting one or more interior assemblies 11 , 12 , it being possible for several interior assemblies 11 , 12 to be moved together.
  • the adjustment mode can be ended after a predetermined time, for example.
  • the adjustment mode can be ended after a predetermined time after a last adjustment action.
  • the adjustment mode can be terminated by a termination gesture that a user has to perform.
  • the adjustment mode for adjusting the interior assembly 11, 12 is activated depending on one or more trigger criteria.
  • Such trigger criteria can be, for example, the occupancy status of an interior module 11, 12, for example a vehicle seat, an opening status of a vehicle door, in particular a vehicle side door or a tailgate, or a driving status of the vehicle.
  • Such trigger criteria can be checked as positive criteria and result in the adjustment mode being activated.
  • such trigger criteria can also be checked as negative criteria (exclusion criteria) and have the effect that the adjustment mode can only be started if such a negative criterion is not present.
  • the open status of a vehicle door can be queried as a positive criterion.
  • the adjustment mode can be activated when a vehicle side door or the tailgate is opened, in which case the adjustment mode is activated for an interior assembly 11, 12 in the area of the opened vehicle side door or the tailgate.
  • the occupancy status or a driving status of the vehicle can be queried as a negative criterion.
  • the adjustment mode can only be activated when an interior module 11, 12 in the form of a vehicle seat is not occupied or when the vehicle is not driving, ie is at a standstill.
  • the adjustment mode is activated when a trigger criterion or a predetermined combination of trigger criteria is present, it can be provided that the inhibition device 22 is unlocked and thus a determination of the interior assembly 11 , 12 is canceled.
  • the adjusting drive 20 is initially energized with a low-energy pulse width modulation in order to hold the interior assembly 11, 12 in position, for example by compensating for gravity. If movement of the interior assembly 11, 12 is then detected, for example based on movement detection using Hall sensors on the interior assembly 11, 12, a user request for adjustment is inferred and the servo mode is started by further adjustment of the interior assembly 11, 12 by an electric motor the adjusting drive 20 is supported in servo mode.
  • the current can be supplied with low energy in such a way that the interior assembly 11 , 12 is held in position by an electric motor, but initially does not move.
  • the current can be supplied in such a way that the interior assembly 11 , 12 is caused to move slowly when activated, with the movement being able to take place alternately in different directions of movement by alternating current supply.
  • a value for the energization when the adjustment mode is activated can be predetermined by configuration, can be measured by calibration during production, or can also be set adaptively at the beginning of each adjustment mode.
  • the adjustment mode When the adjustment mode is activated, a user can request an adjustment by simply detecting a movement on the interior assembly 11 , 12 .
  • a certain movement behavior at the interior assembly 11 , 12 can be assumed and monitored for the start of the servo operation.
  • the servo mode is started when the user carries out a predetermined shaking movement or a nudging movement on the interior assembly 11 , 12 , which is correspondingly identified by the control device 3 .
  • the control device 3 can also be designed to generate an information signal for a user, so that the user is alerted that the adjustment mode has been activated for a specific interior assembly 11 , 12 and can therefore be adjusted in servo mode.
  • Such an indication can be provided in that, when the adjustment mode is activated, the adjustment drive 20 is controlled for a slow movement of the interior assembly 11 , 12 which can be perceived by a user.
  • the control device 3 can emit a signal, for example to an audio system of the vehicle, which informs the user of the servo operation.
  • the control device 3 can control the adjustment drive 20, for example for a predetermined noise generation, for example for playing music.
  • a drive device 2 of the type described can be used for electric motor-assisted adjustment in servo operation in very different applications.
  • the drive device 2 can be designed, for example, for the electric motor-assisted adjustment of a backrest 112 relative to a seat part 111 of a vehicle seat 11.
  • the Drive device 2 can in this case, in particular, electrically assist pivoting of the backrest 112 about a pivot axis 110 relative to the seat part 111 in servo mode.
  • the drive device 2 supports, in particular, an erection of the backrest 112 in a pivoting direction V′ from a folded forward position 112′ (shown in dashed lines in FIG. 8) by an electric motor.
  • folding the backrest 112 forward in a pivoting direction V is not assisted by an electric motor by the drive device 2, for example, but takes place manually in a manner assisted by gravity.
  • the drive device 2 can be designed for the electric motor-assisted adjustment of a vehicle seat 11 in order to provide an easy-entry function.
  • the vehicle seat 11 is in a normal use position, shown in FIG. 9A, on a floor assembly 15 and locked via a locking device 151 in the form of a locking lock in the area of a rear support of the vehicle seat 11 on the floor assembly 15 .
  • the vehicle seat 11 can be pivoted overall in a direction of movement A1, with the backrest 112 possibly also being pivoted forward in a direction of movement A2 toward the seat part 111 as part of the easy-entry function.
  • a user can access the vehicle seat 11 and, as can be seen in the transition from FIG. 9A to FIG on the one hand, the vehicle seat 11 is pivoted as a whole about a pivot axis 150 relative to the floor assembly 15 and, moreover, the backrest 112 is moved toward the seat part 111 .
  • the drive device 2 can have, for example, different adjustment drives 20 which can each be operated in servo mode.
  • a first adjustment drive 20 can be designed, for example, for the electric motor-assisted adjustment of the vehicle seat 11 relative to the floor assembly 15, while a second adjustment drive is designed, for example for the electric motor-assisted adjustment of the backrest 112 relative to the seat part 111.
  • the vehicle seat 11 and the backrest 112 can in this case, for example, only in coupled, by a kinematics in the context of the easy-entry function be adjustable in a predetermined manner.
  • the vehicle seat 11 as a whole and the backrest 112 can be independently adjustable with respect to the seat part 111 .
  • Kinematics of the vehicle seat 11 for providing the easy-entry function can be designed, for example, as described in DE 10 2017 215 929 A1.
  • the interior assembly can be realized by very different assemblies in the interior of a vehicle and is not limited to a vehicle seat or a console element.
  • An interior module that can be adjusted via a drive device in servo mode can also be, for example, a monitor, a shelf (for example in the form of a table or the like), a partition, a storage compartment or the like.
  • Control in servo mode is not limited to current regulation of the type described, but can also be designed differently.
  • Control module a Pitch angle of the vehicle's vertical axis ß Inclination angle of the vehicle's vertical axis

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Abstract

Eine Antriebsvorrichtung (2) zum Verstellen einer Innenraumbaugruppe (11) eines Fahrzeugs (1) umfasst einen elektromotorischen Verstellantrieb (20) zum Verstellen der Innenraumbaugruppe (11) und eine Steuereinrichtung (3) zum Steuern des Verstellantriebs (20). Die Steuereinrichtung (3) ist ausgebildet, den Verstellantrieb (20) in einem Servobetrieb zum Bereitstellen einer unterstützenden Kraft bei einer manuellen Verstellung der Innenraumbaugruppe (11) durch einen Nutzer anzusteuern. Auf diese Weise wird eine Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Innenraumbaugruppe in einem Fahrzeug zur Verfügung gestellt, die einem Nutzer ein einfaches, komfortables, intuitives Verstellen der Innenraumbaugruppe ermöglichen kann.

Description

ANTRIEBSVORRICHTUNG ZUM VERSTELLEN EINER INNENRAUMBAUGRUPPE EINES FAHRZEUGS
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Innenraumbaugruppe eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Antriebsvorrichtung umfasst einen elektromotorischen Verstellantrieb zum Verstellen der Innenraumbaugruppe und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Verstellantriebs.
Bei einer Innenraumbaugruppe der hier beschriebenen Art handelt es sich um eine Baugruppe im Innenraum eines Fahrzeugs. Bei einer Innenraumbaugruppe der hier beschriebenen Art kann es sich beispielsweise um einen Fahrzeugsitz, ein Konsolenelement mit einer Aufbewahrungs- oder Ablagefunktion, um einen Monitor, um eine Trennwand oder um eine Ablage wie einen Tisch oder ein Staufach handeln. Die Innenraumbaugruppe ist nicht Bestandteil der Fahrzeugkarosserie und dient insofern nicht zum Abschließen des Fahrzeugs nach außen (wie dies bei einer Fahrzeugtür oder einem Schiebedach der Fall ist). Die Innenraumbaugruppe ist auch nicht Bestandteil eines Antriebs- und Lenkungssystems des Fahrzeugs (wie zum Beispiel eine Lenksäule eines Fahrzeugs) Die Innenraumbaugruppe ist im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet und im Innenraum durch einen Nutzer verstellbar, insbesondere um eine Komfortfunktion im Innenraum zur Verfügung zu stellen.
Beispielsweise kann ein Fahrzeugsitz zur Einstellung einer Lehnenneigung, einer Längs- und/oder Querposition oder auch zum Einstellen einer Rotationsstellung im Innenraum verstellbar sein, um einem Fahrzeuginsassen eine bequeme Sitzposition zu ermöglichen. Ein Konsolenelement kann beispielsweise entlang eines Fahrzeugbodens verschiebbar sein, um eine Ablage im Innenraum des Fahrzeugs bereitzustellen oder eine Betätigung einer Funktionsbaugruppe an dem Konsolenelement zu ermöglichen. Ein Monitor kann in seiner Schwenkstellung, seiner Höhenstellung und/oder seiner Neigungsstellung einstellbar sein, um ein komfortables Betrachten des Monitors für einen Fahrzeuginsassen zu ermöglichen. Insbesondere bei neuen Innenraumkonzepten, zum Beispiel im Zusammenhang mit autonom fahrenden Fahrzeugen, können Innenraumbaugruppen wie Fahrzeugsitze oder Konsolenelemente variabel verstellbar sein, um Fahrzeuginsassen gegebenenfalls ein komfortables Fahren im Fahrzeug zu ermöglichen. Das Verstellen einer Innenraumbaugruppe soll hierbei einfach, komfortabel und intuitiv durch einen Nutzer vorgenommen werden können.
Aus der US 2017/0166089 A1 ist ein Fahrzeugsitz im Innenraum eines Fahrzeugs bekannt, der elektrisch verstellbar ist. Die Verstellung des Fahrzeugsitzes kann unter Verwendung einer Gestensteuerung durch einen Nutzer initiiert werden, beispielsweise indem ein Nutzer eine vorbestimmte Geste im Bereich des Fahrzeugsitzes ausführt und dadurch zum Beispiel ein Verschwenken einer Rückenlehne oder ein Längsverstellen des Fahrzeugsitzes im Fahrzeuginnenraum bewirken kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Innenraumbaugruppe in einem Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, die einem Nutzer ein einfaches, komfortables, intuitives Verstellen der Innenraumbaugruppe ermöglichen kann.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, den Verstellantrieb in einem Servobetrieb zum Bereitstellen einer unterstützenden Kraft bei einer manuellen Verstellung der Innenraumbaugruppe durch einen Nutzer anzusteuern.
Bei einer herkömmlichen Innenraumbaugruppe, beispielsweise einem Fahrzeugsitz, erfolgt das Verstellen manuell durch einen Nutzer oder elektromotorisch unter Verwendung einer elektromotorischen Antriebsvorrichtung. Für ein manuelles Verstellen kann beispielsweise eine Verriegelungseinrichtung für eine Längsverstellung eines Fahrzeugsitzes oder für eine Neigungsverstellung einer Rückenlehne entsperrt werden, um auf diese Weise einem Nutzer das Bewegen des Fahrzeugsitzes, beispielsweise zum Einstellen der Längsposition oder zum Einstellen der Neigung der Rückenlehne, zu ermöglichen. Bei einem elektromotorischen Verstellen betätigt ein Nutzer demgegenüber beispielsweise einen Schalter zum Ansteuern einer elektromotorischen Antriebsvorrichtung, die daraufhin zum Beispiel einen Fahrzeugsitz in einem Automatikbetrieb oder bei fortdauernd durch den Nutzer betätigtem Schalter elektromotorisch verstellt, beispielsweise um eine Längsposition des Fahrzeugsitzes einzustellen oder eine Rückenlehne des Fahrzeugsitzes in ihrer Neigung zu verstellen.
Im Vergleich zu herkömmlichen Verstellkonzepten erfolgt gemäß der vorliegenden Erfindung das Verstellen der Innenraumbaugruppe (beispielsweise in Form eines Fahrzeugsitzes, eines Konsolenelements, eines Monitors, einer Trennwand, einer Ablage, eines Staufachs oder dergleichen) grundsätzlich manuell durch einen Nutzer, jedoch bei elektromotorischer Unterstützung durch die Antriebsvorrichtung in einem Servobetrieb. Ein Nutzer muss somit zum Verstellen der Innenraumbaugruppe nicht die vollständige Kraft zur Verfügung stellen, die zum Überwinden von an der Innenraumbaugruppe wirkenden Lasten erforderlich ist, sondern nur eine Teilkraft. Dies ermöglicht ein intuitives, komfortables Verstellen der Innenraumbaugruppe durch einen Nutzer bei elektromotorischer Unterstützung durch die Antriebsvorrichtung. Dies ermöglicht zudem ein schnelles und variables Verstellen bei geringer von einem Nutzer aufzubringender Kraft. Das Verstellen der Innenraumbaugruppe, beispielsweise eines Fahrzeugsitzes, kann somit dadurch bewirkt werden, dass ein Nutzer an der Innenraumbaugruppe angreift und dadurch auf die Innenraumbaugruppe zum Verstellen in eine gewünschte Position einwirkt, wobei der Nutzer zum Verstellen nur eine geringe Kraft aufzubringen hat und eine darüber hinaus erforderliche Kraft durch die elektromotorische Antriebsvorrichtung bereitgestellt wird.
Zusätzlich zu einem solchen Servobetrieb kann auch eine rein elektromotorische Verstellung möglich sein, zum Beispiel in einem Automatikbetreib zum Verstellen zwischen definierten Positionen oder unter dauerhafter Betätigung eines Schalters durch einen Nutzer.
Die Antriebsvorrichtung wird im Servobetrieb zum manuellen, aber elektromotorisch unterstützten Verstellen der Innenraumbaugruppe betrieben. In dem Servobetrieb wird der Verstellantrieb beispielsweise so gesteuert, dass durch den Verstellantrieb eine unterstützende Kraft für eine manuelle Verstellung der Innenraumbaugruppe bereitgestellt und dabei die von einem Nutzer aufzubringende Kraft nach Möglichkeit über den Verstellweg oder einen Teil des Verstellwegs der Innenraumbaugruppe gleich ist oder einer gewünschten Kurve folgt.
In einer Ausgestaltung weist die Antriebsvorrichtung eine Hemmungseinrichtung zum Hemmen einer Verstellbewegung der Innenraumbaugruppe in einer Sperrstellung auf. Die Steuereinrichtung ist hierbei vorzugsweise dazu ausgebildet, zum Verstellen der Innenraumbaugruppe die Hemmungseinrichtung aus der Sperrstellung in eine nicht gesperrte Stellung zu überführen.
Die Hemmungseinrichtung ist dazu vorgesehen, die Innenraumbaugruppe in einer gerade eingenommenen Stellung zu arretieren, wenn kein Verstellen der Innenraumbaugruppe vorgenommen werden soll. Die durch die Hemmungseinrichtung bereitgestellte Hemmung ist hierbei derart zu bemessen, dass die Innenraumbaugruppe sicher und zuverlässig bei auftretenden Belastungskräften in Position gehalten wird. Dies schließt beispielsweise mit ein, dass ein Fahrzeugsitz in einem Crashfall sicher und zuverlässig in Position gehalten werden muss, um ein unzulässiges unkontrolliertes Bewegen des Fahrzeugsitzes in einem Crashfall zu vermeiden und somit eine Verletzungsgefahr für einen Nutzer zu reduzieren. Die Hemmungseinrichtung muss somit gegebenenfalls, beispielsweise bei Ausgestaltung der Innenraumbaugruppe durch einen Fahrzeugsitz, crashfest ausgelegt sein, sodass Crashkräfte aufgenommen und abgeleitet werden können.
Soll demgegenüber die Innenraumbaugruppe verstellt werden, ist die Hemmungseinrichtung freizuschalten, sodass eine an der Innenraumbaugruppe wirkende Hemmung aufgehoben wird und ein manuelles, aber gegebenenfalls im Servobetrieb der Antriebsvorrichtung elektromotorisch unterstütztes Verstellen der Innenraumbaugruppe möglich wird.
Die Antriebsvorrichtung kann beispielsweise ein Getriebe aufweisen, das über den Verstellantrieb angetrieben wird. Über das Getriebe kann beispielsweise ein Abtriebselement angetrieben werden, das mit der Innenraumbaugruppe wirkverbunden ist, sodass über das Abtriebselement eine Verstellkraft in die Innenraumbaugruppe eingeleitet und darüber ein Verstellen der Innenraumbaugruppe bewirkt werden kann. Die Hemmungseinrichtung kann in diesem Fall beispielsweise durch eine Bremse ausgestaltet sein, die mit dem Abtriebselement wirkverbunden ist und in der Sperrstellung das Abtriebselement (mittelbar oder unmittelbar) sperrt, sodass das Abtriebselement in der gesperrten Stellung der Verriegelungseinrichtung nicht ohne weiteres, jedenfalls nicht ohne Aufheben der Hemmung, verstellt werden kann und die mit dem Abtriebselement Wirkverbundene Innenraumbaugruppe somit über die Hemmungseinrichtung in Position gehalten wird. Soll die Innenraumbaugruppe verstellt werden, kann die Hemmungseinrichtung aus der Sperrstellung in die nicht gesperrte Stellung freigeschaltet werden, sodass ein Verstellen des Abtriebselements möglich ist. Der durch einen Elektromotor verwirklichte Verstellantrieb kann, bei Vorsehen einer solchen Hemmungseinrichtung, insbesondere nicht selbsthemmend ausgestaltet sein, sodass der Verstellantrieb das Abtriebselement in nicht bestromtem Zustand selbst nicht feststellt und somit auch die Innenraumbaugruppe nicht in Position hält. Die Arretierung der Innenraumbaugruppe wird vielmehr durch die Hemmungseinrichtung übernommen, die in der Sperrstellung die Innenraumbaugruppe so feststellt, dass beispielsweise Crashkräfte sicher und zuverlässig aufgenommen werden können. Ist die Hemmungseinrichtung freigeschaltet, kann die Innenraumbaugruppe manuell durch einen Nutzer verstellt werden, wobei über die Antriebsvorrichtung im Servobetrieb eine unterstützende Kraft bereitgestellt wird und somit das Verstellen der Innenraumbaugruppe durch einen Nutzer mit vergleichsweise geringer Nutzerkraft erfolgen kann.
Die Innenraumbaugruppe kann beispielsweise um eine Schwenkachse verschwenkbar und/oder entlang einer Längsrichtung verschiebbar sein. Ist die Innenraumbaugruppe zum Beispiel durch einen Fahrzeugsitz ausgestaltet, so kann der Fahrzeugsitz insgesamt entlang eines Fahrzeugbodens verstellbar sein, beispielsweise entlang einer Fahrzeuglängsrichtung und/oder entlang einer Fahrzeugquerrichtung. Zudem kann der Fahrzeugsitz um eine Fahrzeugvertikalrichtung drehbar sein, sodass auch die Drehstellung des Fahrzeugsitzes im Fahrzeuginnenraum angepasst werden kann. Zudem sind gegebenenfalls Baugruppen des Fahrzeugsitzes, wie zum Beispiel ein Rückenlehnenteil oder eine Sitzfläche, verstellbar, beispielsweise um eine Neigungsstellung anzupassen.
Eine analoge Verstellbarkeit kann auch an anderen Innenraumbaugruppen wie zum Beispiel an einem Konsolenelement vorgesehen sein. Ein Konsolenelement kann zum Beispiel entlang eines Fahrzeugbodens verschiebbar sein, wobei gegebenenfalls auch eine Höhenstellung des Konsolenelements oder eine Drehstellung anpassbar sein kann. Ein Monitor kann beispielsweise in seiner Schwenkstellung, seiner Drehstellung, seiner Höhenstellung und in seiner Neigung veränderbar sein.
Die Verstellbewegungen der Innenraumbaugruppe insgesamt oder von einzelnen (Unter- ) Baugruppen der Innenraumbaugruppe können durch ein oder mehrere Antriebsvorrichtungen bewirkt werden, wobei das Verstellen manuell durch einen Nutzer vorgenommen und elektromotorisch durch eine jeweilige Antriebsvorrichtung unterstützt wird. In einer Ausgestaltung weist die Innenraumbaugruppe ein Bedienelement auf, das durch einen Nutzer zum Verstellen der Innenraumbaugruppe betätigt werden kann. Ein solches Bedienelement kann beispielsweise durch einen mechanisch zu betätigenden Taster ausgebildet sein. Das Bedienelement kann unmittelbar an der Innenraumbaugruppe angeordnet sein, kann gegebenenfalls aber auch räumlich von der Innenraumbaugruppe entfernt, aber der Innenraumbaugruppe zugeordnet sein. Ein Initiieren eines Verstellvorgangs kann hierbei dadurch erfolgen, dass ein Nutzer das Bedienelement zum Beispiel drückt und sodann das Verstellen der Innenraumbaugruppe manuell, im Servobetrieb der Antriebsvorrichtung aber elektromotorisch unterstützt erfolgt. Denkbar kann sein, dass ein Nutzer das Bedienelement fortwährend während eines Verstellvorgangs betätigen muss und ein Verstellen der Innenraumbaugruppe solange möglich ist, bis die Betätigung des Bedienelements beendet wird. Denkbar ist aber auch, dass das Bedienelement nur einmal durch den Nutzer zu betätigen ist und dadurch ein Verstellmodus gestartet wird, innerhalb dessen ein servounterstütztes Verstellen der Innenraumbaugruppe möglich ist.
Zusätzlich oder alternativ zu einem solchen Bedienelement kann die Innenraumbaugruppe eine Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Berührung, einer Annäherung, einer Beschleunigung und/oder einer Bewegungsgeschwindigkeit an der Innenraumbaugruppe aufweisen, wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist, ein Erfassungssignal der Sensoreinrichtung zum Erkennen eines Verstellwunsches eines Nutzers auszuwerten.
Ist die Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Berührung ausgestaltet, so ist die Sensoreinrichtung beispielsweise durch einen taktilen Berührungssensor, beispielsweise einen Drucksensor oder dergleichen, verwirklicht.
Ist die Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Annäherung ausgestaltet, so ist die Sensoreinrichtung durch einen Annäherungssensor, zum Beispiel einen kapazitiven Sensor, verwirklicht, der eine Annäherung eines Nutzers, zum Beispiel eines Körperteils wie der Hand eines Nutzers, erfassen kann, um bei Annäherung ein Erfassungssignal zu erzeugen.
Eine Sensoreinrichtung in Form eines Berührungssensors oder eines Annäherungssensors kann insbesondere ein Angreifen eines Nutzers an der Innenraumbaugruppe in einem bestimmten Bereich, zum Beispiel im Bereich einer Rückenlehne, erfassen. Legt ein Nutzer beispielsweise seine Hand auf einen der Sensoreinrichtung zugeordneten Bereich der Innenraumbaugruppe, beispielsweise der Rückenlehne eines Fahrzeugs, so kann dies als Verstellwunsch interpretiert werden, um einem Nutzer das Verstellen der Innenraumbaugruppe zu ermöglichen.
Ist die Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Beschleunigung an der Innenraumbaugruppe ausgestaltet, kann die Sensoreinrichtung beispielsweise als an der Innenraumbaugruppe angeordneter Beschleunigungssensor ausgestaltet sein, der ein von einer Beschleunigung der Innenraumbaugruppe abhängiges Messsignal ausgibt.
Ist die Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Bewegungsgeschwindigkeit an der Innenraumbaugruppe ausgestaltet, so ist die Sensoreinrichtung beispielsweise durch einen Gyrosensor ausgestaltet, der insbesondere eine Drehbewegung einer Innenraumbaugruppe erfassen kann.
Die Sensoreinrichtung, zum Beispiel in Form eines Annäherungssensors, eines Berührungssensors, eines Beschleunigungssensors oder eines Geschwindigkeitssensors, kann beispielsweise auch zum Bereitstellen einer weiteren Funktion an der Innenraumbaugruppe, zum Beispiel zum Zwecke einer Hinderniserkennung, eines Kollisionsschutzes oder eines Einklemmschutzes genutzt werden.
Zusätzlich oder alternativ kann eine Innenraumüberwachungseinrichtung - zum Beispiel in Form einer Kamera, eines Radarsystems oder eines Lidarsystems - vorgesehen sein, mittels derer eine Bewegung eines Nutzers im Innenraum des Fahrzeugs erfasst werden kann. Ein Erfassungssignal der Innenraumüberwachungseinrichtung kann durch die Steuereinrichtung ausgewertet werden, um einen Verstellwunsch eines Nutzers zu erkennen.
Über eine Innenraumüberwachungseinrichtung kann beispielsweise eine virtuelle Bedienfläche im Bereich der Innenraumbaugruppe definiert und überwacht werden. Wird über die Innenraumüberwachungseinrichtung erkannt, dass ein Nutzer an der virtuellen Bedienfläche angreift, so kann dies als Verstellwunsch interpretiert werden, um ein Initiieren des Verstellens der Innenraumbaugruppe zu bewirken.
Eine Bewegung eines Körperteils eines Nutzers kann hierbei beispielsweise durch bildgebende Verfahren und bildgestützte Auswertung von erfassten Signalen erfolgen. Beispielsweise können Bilder einer Kamera ausgewertet werden, um eine Nutzerbewegung zu erfassen und zu interpretieren.
Auch die Innenraumüberwachungseinrichtung kann - analog wie die Sensoreinrichtung - zum Bereitstellen einer weiteren Funktion an der Innenraumbaugruppe, zum Beispiel zum Zwecke einer Hinderniserkennung, eines Kollisionsschutzes oder eines Einklemmschutzes genutzt werden.
Mehrere (unterschiedliche) Sensoreinrichtungen und/oder eine Überwachungseinrichtung können gegebenenfalls miteinander kombiniert werden, um Erfassungssignale der unterschiedlichen Einrichtungen in kombinierter Weise insbesondere zum Erkennen eines Verstellwunsches auszuwerten.
Generell ist ein Verstellwunsch eines Nutzers zu unterscheiden von Situationen, in denen keine Verstellung erfolgen soll. So kann eine bestimmte Bewegung eines Nutzers beispielsweise auf einen Verstellwunsch hindeuten, während in anderen Situationen, beispielsweise bei im Fahrzeuginnenraum bei Fahrt des Fahrzeugs befindlichen Fahrzeuginsassen, gerade keine Verstellung der Innenraumbaugruppe erfolgen soll. Ein durch eine Sensoreinrichtung oder eine Innenraumüberwachungseinrichtung erfasstes Signal ist somit auszuwerten, um insbesondere eine Bedienung eines Nutzers zum Verstellen der Innenraumbaugruppe zu unterscheiden von beispielsweise einer Bewegung des Nutzers oder eines anderen Objekts im Fahrzeuginnenraum, die keinem Verstellwunsch entspricht.
Beispielsweise kann zum Initiieren eines Verstellvorgangs eine vorbestimmte Nutzergeste erforderlich sein. Entsprechend kann die Steuereinrichtung, in einer Ausgestaltung, dazu ausgebildet sein, ein Erfassungssignal einer Sensoreinrichtung oder einer Innenraumüberwachungseinrichtung zum Erkennen einer vorbestimmten Geste auszuwerten, um bei Erkennen der vorbestimmten Geste auf einen Verstellwunsch zu schließen. Ist die Sensoreinrichtung beispielsweise als kapazitiver Sensor ausgebildet oder wird eine Innenraumüberwachungseinrichtung verwendet, so kann über die Sensoreinrichtung oder die Innenraumüberwachungseinrichtung eine vorbestimmte Geste eines Nutzers erkannt werden, beispielsweise eine Bewegung eines Körperteils mit einem bestimmten Bewegungsmuster, beispielsweise eine Bewegung in eine bestimmte Richtung im Bereich der Innenraumbaugruppe und/oder mit einer bestimmten Bewegungsgeschwindigkeit. Beispielsweise kann zum Initiieren eines Verstellvorgangs der Innenraumbaugruppe vorgesehen sein, dass ein Nutzer mit seiner Hand mit einem bestimmten Muster auf die Innenraumbaugruppe einwirkt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Nutzer mit seiner flachen Hand eine vorbestimmte Anzahl von Malen, zum Beispiel zweimal, auf die Innenraumbaugruppe zu klopfen hat, was durch eine oder mehrere Sensoreinrichtungen und/oder die Innenraumüberwachungseinrichtung erfasst und als Verstellwunsch interpretiert wird. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass der Nutzer in bestimmter Weise an der Innenraumbaugruppe angreift und dadurch beispielsweise mehrere Sensoreinrichtungen auslöst, um einen Verstellwunsch zu signalisieren.
Zusätzlich oder alternativ kann ein Verstellmodus zum Beispiel über ein zentrales Bedienelement in einem Fahrzeug gestartet werden, zum Beispiel über einen Bordcomputer an einer Mittelkonsole, über eine Kommunikationseinrichtung wie ein Mobiltelefon oder dergleichen.
Ein Verstellmodus, innerhalb dessen ein Verstellen der Innenraumbaugruppe in servounterstützter Weise durch einen Nutzer möglich ist, kann zum Beispiel nach einer vorbestimmten Zeit wieder beendet werden. Alternativ kann eine Beendigung des Verstellmodus nach einer vorbestimmten Zeit nach einer Verstellaktion beendet werden. Wiederum alternativ kann der Verstellmodus nach Beendigung der Betätigung eines Bedienelements beendet werden. Wiederum alternativ kann eine Beendigung des Verstellmodus auch durch aktive Betätigung eines Bedienelements erfolgen, beispielsweise indem ein Schalter abgeschaltet wird.
Bei Beendigung des Verstellmodus kann eine Hemmungseinrichtung, die bei Initiierung des Verstellmodus freigeschaltet worden ist, beispielsweise wieder in die Sperrstellung überführt werden, sodass die zugeordnete Innenraumbaugruppe festgestellt wird und nicht weiter verstellbar ist.
Bei einem Übergang von dem Servobetrieb in eine (wiederum) arretierte Stellung der Innenraumbaugruppe kann in einen Zwischenzustand eine Positionsregelung zum (elektromotorischen) Halten der Innenraumbaugruppe in der gerade eingenommenen Position erfolgen. Im Servobetrieb verstellt ein Nutzer eine jeweilige Innenraumbaugruppe manuell unter elektromotorischer Servounterstützung der Verstellung, wobei nach Beendigung der Verstellung die Antriebsvorrichtung in einen Haltemodus geschaltet wird, in dem die Innenraumbaugruppe zum Beispiel strombehaftet durch Regelung des Verstellantriebs in Position gehalten wird. Anschließend wird beispielsweise die Hemmungseinrichtung in die Sperrstellung geschaltet, sodass die Innenraumbaugruppe stromlos gesperrt und in Position gehalten ist.
In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, den Verstellmodus zum Verstellen der Innenraumbaugruppe im Servobetrieb in Abhängigkeit von zumindest einem Triggerkriterium zu aktivieren. Generell wird der Servobetrieb beispielsweise nicht stets zur Verfügung gestellt, sodass ein Verstellen der Innenraumbaugruppe nicht stets möglich ist, sondern nur in bestimmten Situationen. Hierzu wertet die Steuereinrichtung ein oder mehrere Triggerkriterien aus, um in Abhängigkeit von den Triggerkriterien zu bestimmen, ob der Verstellmodus zum Bereitstellen des Servobetriebs aktiviert werden soll oder nicht.
Dadurch, dass der Verstellmodus zum Bereitstellen des Servobetriebs in Abhängigkeit von einem oder mehreren Triggerkriterien gestartet wird, kann gegebenenfalls eine Sensorik zum Initiieren des Servobetriebs und zum Erkennen eines Verstellwunsches vereinfacht werden. So kann bei Aktivieren des Verstellmodus beispielsweise eine Hemmungseinrichtung entsperrt werden, sodass die Antriebsvorrichtung zum Verstellen der Innenraumbaugruppe in einen solchen Zustand versetzt wird, in dem ein Verstellen händisch durch einen Nutzer möglich ist. Ist der Verstellmodus gestartet worden, kann ein Nutzer beispielsweise an der Innenraumbaugruppe angreifen und diese bewegen, wobei eine solche Bewegung in einfacher Weise anhand der Verstellbewegung der Innenraumbaugruppe erkannt werden kann, um sodann den eigentlichen Servobetrieb zum servounterstützten Verstellen der Innenraumbaugruppe zu initiieren und im Servobetrieb eine Motorkraft zur Verfügung zu stellen, die das Verstellen der Innenraumbaugruppe in elektromotorischer Weise unterstützt.
Bei einem Triggerkriterium kann es sich beispielsweise um einen Belegungszustand der Innenraumbaugruppe handeln. Handelt es sich bei der Innenraumbaugruppe beispielsweise um einen Fahrzeugsitz oder eine Baugruppe eines Fahrzeugsitzes, beispielsweise die Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes, so stellt die Steuereinrichtung den Verstellmodus zum Verstellen im Servobetrieb beispielsweise nur dann zur Verfügung, wenn der Fahrzeugsitz nicht durch einen Fahrzeuginsassen belegt ist. Beispielsweise nur bei leerem Fahrzeugsitz soll die Rückenlehne zu verstellen sein. Der Belegungszustand kann hierbei beispielsweise anhand eines (kapazitiven) Belegungssensors, anhand des Zustands eines Gurtschlosses oder auch durch eine Innenraumüberwachungseinrichtung ausgewertet werden.
Bei einem anderen Triggerkriterium kann es sich um den Öffnungszustand einer Fahrzeugtür, insbesondere einer Fahrzeugseitentür oder einer Heckklappe, handeln. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, den Verstellmodus zum Bereitstellen des Servobetriebs zu aktivieren, sobald eine Fahrzeugseitentür geöffnet wird. Wird beispielsweise die rechte, hintere Fahrzeugseitentür geöffnet, so kann der Verstellmodus zum Bereitstellen des Servobetriebs für einen Fahrzeugsitz rechts hinten und/oder rechts vorne gestartet werden. Wird demgegenüber die linke, hintere Fahrzeugseitentür geöffnet, so wird beispielsweise der Verstellmodus zum Bereitstellen des Servobetriebs für einen Fahrzeugsitz links hinten und/oder links vorne gestartet. Wird festgestellt, dass die Heckklappe geöffnet wird, so kann der Verstellmodus beispielsweise für eine hinterste Sitzreihe in einem Fahrzeug gestartet werden.
Als zusätzliches Kriterium kann ein Fahrzustand des Fahrzeugs ausgewertet werden. So kann der Verstellmodus beispielsweise nur bei Stillstand des Fahrzeugs möglich sein. Alternativ kann der Verstellmodus bei Stillstand des Fahrzeugs, gegebenenfalls aber auch bei Fahrt aktiviert werden. Bei Fahrt des Fahrzeugs kann hierbei situationsabhängig der Verstellmodus unterbunden werden, beispielsweise abhängig von der Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs oder bei einer sogenannten "Precrash"-Warnung, die auf einen möglicherweise drohenden Crash hinweist. Befindet sich die Antriebsvorrichtung bei einer solchen "Precrash"-Warnung gerade im Verstellmodus, so kann der Verstellmodus abgeschaltet und die Innenraumbaugruppe in ihrer gerade eingenommenen Position arretiert werden, um gegebenenfalls Crashkräfte aufnehmen und ableiten zu können.
In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, bei oder nach Aktivierung des Verstellmodus den Verstellantrieb mit einem pulsweitenmodulierten Bestromungssignal anzusteuern. Wird der Verstellmodus in Abhängigkeit von einem oder mehreren Triggerkriterien gestartet, so wird beispielsweise eine Hemmungseinrichtung entsperrt und somit die Innenraumbaugruppe aus einer arretierten, festgestellten Stellung in einen solchen Zustand gebracht, in dem ein Bewegen der Innenraumbaugruppe möglich ist. Zu Beginn des Verstellmodus steuert die Steuereinrichtung hierbei den Verstellantrieb mit einem pulsweitenmodulierten Signal so an, dass beispielsweise die Innenraumbaugruppe elektromotorisch durch den Verstellantrieb in Position gehalten wird und somit beispielsweise die Wirkung der Schwerkraft ausgeglichen wird.
Die Bestromung mit dem pulsweitenmodulierten Bestromungssignal kann, in einer Ausgestaltung, so niedrigenergetisch erfolgen, dass sich die Innenraumbaugruppe noch nicht bewegt. Alternativ kann die Bestromung so erfolgen, dass sich der Verstellantrieb und entsprechend auch die Innenraumbaugruppe zum Beispiel langsam in eine Bewegungsrichtung zu bewegen beginnt. Greift ein Nutzer an der Innenraumbaugruppe an und verstellt diese manuell, so erfolgt die eigentliche Servounterstützung im Servobetrieb dadurch, dass eine unterstützende Kraft durch den Verstellantrieb zum Unterstützen der Verstellbewegung zur Verfügung gestellt wird.
Die pulsweitenmodulierte Bestromung zu Beginn des Verstellmodus kann beispielsweise derart erfolgen, dass der Verstellantrieb wechselseitig in die eine und die andere Bewegungsrichtung bestromt wird, beispielsweise für eine vorbestimmte Zeitspanne in die eine Richtung und für die gleiche Zeitspanne oder eine andere Zeitspanne in die andere Richtung. Das pulsweitenmodulierte Bestromungssignal kann sich hierbei abhängig von der Bewegungsrichtung in seiner Leistung unterscheiden.
Die Leistung eines pulsweitenmodulierten Bestromungssignals kann als Parameter vorgegeben sein, kann anhand einer Kalibrierung bei Fertigung eingemessen und vorgegeben sein oder kann bei jedem Verstellvorgang, also bei Aktivieren des Verstellmodus, jeweils adaptiv festgelegt werden.
In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, den Verstellantrieb in dem Verstellmodus zum Bereitstellen einer unterstützenden Kraft bei einer manuellen Verstellung der Innenraumbaugruppe durch einen Nutzer anzusteuern, wenn nach dem Aktivieren des Verstellmodus ein Verstellwunsch eines Nutzers erkannt wird. Ist die Antriebsvorrichtung in den Verstellmodus geschaltet worden, in dem beispielsweise eine Hemmungseinrichtung entsperrt ist und zudem der Verstellantrieb mit einem pulsweitenmodulierten Bestromungssignal initial bestromt wird, so erfolgt die servounterstützte Verstellung, sobald erkannt wird, dass ein Nutzer die Innenraumbaugruppe bewegt. Eine solche Bewegung kann zum Beispiel anhand einer Sensorik an der Innenraumbaugruppe, zum Beispiel durch eine Anordnung von Hallsensoren oder dergleichen, erkannt werden. Alternativ zum Starten der servounterstützten Verstellung im Servobetrieb anhand einer einfachen Bewegungserkennung der Innenraumbaugruppe wird, in anderer Ausgestaltung, der Servobetrieb erst dann gestartet, wenn ein vorbestimmtes Nutzerereignis identifiziert wird. Beispielsweise wird die Servounterstüzung im Servobetrieb erst dann initiiert, wenn zum Beispiel eine Rüttelbewegung an dem Fahrzeugsitz, mit einem Bewegungsintervall zum Beispiel abweichend von einem Bestromungsintervall oder im Takt des Bestromungsintervalls (bei alternierender Bestromung in unterschiedliche Bewegungsrichtungen), erkannt wird. In einem anderen Beispiel wird die Servounterstützung im Servobetrieb dann initiiert, wenn eine vorbestimmte Impulskraft, im Sinne eines Anstupsens, an der Innenraumbaugruppe, erkannt wird.
In einer Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, nach dem Aktivieren des Verstellmodus ein Hinweissignal als Hinweis auf den Verstellmodus zum Ausgeben an einen Nutzer zu erzeugen. So kann die Steuereinrichtung beispielsweise ein Hinweissignal erzeugen, das über eine Fahrzeugeinrichtung, wie zum Beispiel ein Audiosystem des Fahrzeugs, ausgegeben wird, um dem Nutzer zu signalisieren, dass der Verstellmodus zum Verstellen gestartet worden ist. Alternativ kann das Hinweissignal darin bestehen, dass die Steuereinrichtung den Verstellantrieb zum Verfahren der Innenraumbaugruppe zum Beispiel mit einer langsamen Bewegungsgeschwindigkeit oder durch Erzeugen einer Vibrationsbewegung an der Innenraumbaugruppe in einer für den Nutzer wahrnehmbaren Weise ansteuert. Wiederum alternativ kann die Steuereinrichtung beispielsweise ein solches moduliertes Bestromungssignal erzeugen und an den Verstellantrieb abgeben, dass der Verstellantrieb zu einer vorbestimmten Geräuscherzeugung, zum Beispiel zum Erzeugen von Musik, angeregt wird. Der Verstellantrieb wird somit derart bestromt, dass ein Signal im hörbaren Bereich an dem Verstellantrieb erzeugt wird.
Der Verstellantrieb kann beispielsweise als Gleichstrommotor, besonders vorteilhaft als bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet sein.
Die Steuereinrichtung kann in den Verstellantrieb integriert sein, kann aber auch separat vom Verstellantrieb ausgebildet sein, beispielweise durch ein Sitzsteuergerät oder ein Zentralsteuergerät in dem Fahrzeug.
In einer Ausgestaltung weist die Steuereinrichtung ein Servoregelungsmodul zum Bestimmen eines Sollwerts in Abhängigkeit von einer an der Innenraumbaugruppe wirkenden Last auf. Die Steuereinrichtung kann zudem beispielsweise ein Stromregelungsmodul zum Regel eines Stroms des Verstellantriebs aufweisen, das ausgebildet ist, den Strom des Verstellantriebs anhand des von dem Servoregelungsmodul zugeführten Sollwerts zu regeln.
Im Servobetrieb erfolgt demgemäß eine Stromregelung der Antriebsvorrichtung, wobei einem Stromregelungsmodul ein von dem Servoregelungsmodul generierter Sollwert zugeführt und die Stromregelung anhand des von dem Stromregelungsmodul erhaltenen Sollwerts im Stromregelungsmodul erfolgt. Das Servoregelungsmodul ist hierbei dazu ausgestaltet, den Sollwert so einzustellen, dass die vom Verstellantrieb bereitgestellte Kraft den Nutzer in der Bewegung der Innenraumbaugruppe derart unterstützt, dass die vom Nutzer aufzubringende Kraft nach Möglichkeit zumindest näherungsweise gleich ist (oder einer gewünschten Kurve folgt) und sich für den Nutzer somit eine komfortable, haptisch angenehme Verstellung der Innenraumbaugruppe ergibt.
In einer Ausgestaltung weist die Steuereinrichtung zusätzlich ein Lastberechnungsmodul auf, das dem Servoregelungsmodul vorgeschaltet ist und dazu dient, eine an der Innenraumbaugruppe wirkende Last zu bestimmen. Bei der Last handelt sich um eine unabhängig von einer aufgebrachten Nutzerkraft an der Innenraumbaugruppe wirkende Kraft, die insbesondere einem Verstellen der Innenraumbaugruppe entgegenwirken (oder die Bewegung der Innenraumbaugruppe gegebenenfalls auch unterstützen) und beispielsweise von der Fahrzeuglage, einer Verstellrichtung der Innenraumbaugruppe und einer aktuellen Verstellposition der Innenraumbaugruppe abhängen kann.
Das Lastberechnungsmodul kann insbesondere dazu ausgestaltet sein, eine an der Innenraumbaugruppe wirkende statische und/oder dynamische Last zu bestimmen. Die Last kann beispielsweise in Abhängigkeit von einem um eine Fahrzeuglängsachse gemessenen Neigungswinkel des Fahrzeugs, einem um die Fahrzeuglängsachse gemessenen Neigungswinkel einer Schwenkachse der Innenraumbaugruppe, einem um eine Fahrzeugquerachse gemessenen Steigungswinkel des Fahrzeugs, einem um die Fahrzeugquerachse gemessenen Steigungswinkel der Schwenkachse der Innenraumbaugruppe und/oder einem Öffnungswinkel der Innenraumbaugruppe bestimmt werden.
In Abhängigkeit von der Neigung des Fahrzeugs (gemessen um die Fahrzeuglängsachse, auch bezeichnet als Rollwinkel) und/oder in Abhängigkeit von der Steigung des Fahrzeugs (gemessen um die Fahrzeugquerachse, auch bezeichnet als Nickwinkel oder Pitchwinkel) wirken Schwerkräfte auf die Innenraumbaugruppe. Solche Schwerkräfte können beispielsweise in Richtung einer gewünschten Verstellbewegung oder entgegengesetzt zur Verstellbewegung wirken. Wirkt die Schwerkraft dem Verstellen entgegen, muss ein Nutzer bei einem Verstellen der Innenraumbaugruppe zum Beispiel entgegen einer aufgrund der Schwerkraft an der Innenraumbaugruppe wirkenden Kraft arbeiten, wobei die durch den Verstellantrieb bereitgestellte, unterstützende Kraft vorzugsweise so eingestellt werden soll, dass die vom Nutzer aufzubringende Kraft unabhängig von der Lage des Fahrzeugs und von der Position der Innenraumbaugruppe gleich bleibt oder einer gewünschten Kurve folgt. Die vom Verstellantrieb bereitzustellende, unterstützende Kraft verändert sich somit mit der Fahrzeuglage und der Position und Verstellrichtung der Innenraumbaugruppe und wird entsprechend so vorgegeben, dass sich für einen Nutzer vorzugsweise eine zumindest näherungsweise gleichbleibende Verstellkraft im Servobetrieb ergibt.
Zusätzlich können Reibkräfte an der Innenraumbaugruppe wirken, die ebenfalls durch das Lastberechnungsmodul zum Berechnen der an der Innenraumbaugruppe wirkenden Last mit einbezogen werden können.
In einer Ausgestaltung ist das Servoregelungsmodul dazu ausgebildet, anhand der an der Innenraumbaugruppe wirkenden Last, wie sie vom Lastberechnungsmodul berechnet und dem Servoregelungsmodul zugeführt wird, und zusätzlich anhand eines von einem Nutzer aufzubringenden Zielkraftwerts eine durch den Verstellantrieb bereitzustellende Sollkraft zu bestimmen. Der Zielkraftwert entspricht der gewünschten Kraft, die ein Nutzer beim Verstellen der Innenraumbaugruppe aufzubringen hat. Durch das Servoregelungsmodul soll der Sollwert für die Stromregelung so vorgegeben werden, dass der Verstellantrieb eine Kraft bereitstellt, die den Nutzer beim Verstellen der Innenraumbaugruppe derart unterstützt, dass der Nutzer zumindest näherungsweise nur eine dem Zielkraftwert entsprechende Nutzerkraft aufzubringen hat.
Die Last, die durch das Lastberechnungsmodul berechnet wird, kann einen statischen Anteil und einen dynamischen Anteil aufweisen. So kann die Last bestimmt werden anhand einer an der Innenraumbaugruppe wirkenden, statischen Lastkraft und einer an der Innenraumbaugruppe wirkenden, dynamischen Lastkraft. Die statische Lastkraft kann sich ergeben aus Kraftanteilen, die sich aus der Schwerkraftwirkung auf die Innenraumbaugruppe in Abhängigkeit vom Neigungswinkel und vom Steigungswinkel des Fahrzeugs und zusätzlich aus einer an der Innenraumbaugruppe insbesondere in der Verstellmechanik wirkenden Reibkraft ergeben. Die dynamische Lastkraft kann demgegenüber zum Beispiel aus Trägheitskräften resultieren und bemisst sich somit anhand der Trägheit der Innenraumbaugruppe und einer Beschleunigung der Innenraumbaugruppe.
Sind die statische Lastkraft und die dynamische Lastkraft bekannt, kann die durch den Verstellantrieb bereitzustellende Sollkraft anhand einer Kraftbilanz berechnet werden zu
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wobei Fsoii die Sollkraft, Fstat die statische Lastkraft, Fdyn die dynamische Lastkraft und FUser die Nutzerkraft angibt. Die statische Lastkraft und die dynamische Lastkraft gehen hierbei positiv in die Kraftbilanz ein. Die von einem Nutzer aufzubringende Nutzerkraft geht demgegenüber je nach Bewegungsrichtung positiv oder negativ in die Bilanz ein. Die Sollkraft gibt die vom Verstellantrieb bereitzustellende Kraft an, die der insgesamt zum Verstellen der Innenraumbaugruppe erforderlichen Kraft abzüglich der Nutzerkraft entspricht.
Anhand der Sollkraft bestimmt das Servoregelungsmodul dann, in einer Ausgestaltung, den Sollwert und führt diesen Sollwert im Servobetrieb dem Stromregelungsmodul zu. Im Stromregelungsmodul erfolgt eine Stromregelung anhand des durch das Servoregelungsmodul bereitgestellten Sollwerts.
In einer Ausgestaltung ist das Stromregelungsmodul dazu ausgebildet, den Strom des Verstellantriebs unter Verwendung einer Pulsweitenmodulation einzustellen. Im Stromregelungsmodul erfolgt eine Stromregelung anhand des jeweils zugeführten, vom Betriebsmodus abhängigen Sollwerts. Das Stromregelungsmodul gibt eine Stellgröße aus, anhand derer die dem Verstellantrieb zugeführte Spannung mit einer Pulsweitenmodulation hoher Frequenz, zum Beispiel mit einer Frequenz zwischen 5 kHz und 100 kHz oder gar darüber eingestellt wird.
Im Stromregelungsmodul erfolgt eine Regelung anhand des jeweils zugeführten Sollwerts und des sich ergebenden, tatsächlich Motorstroms. Der Strom des Verstellantriebs wird durch Regelung somit so eingestellt, dass er dem Sollwert entspricht.
Durch die elektromotorische Unterstützung des manuellen Verstellens der Innenraumbaugruppe im Servobetriebsmodus mittels Stromregelung kann die von einem Nutzer aufzubringende Kraft auf einen gewünschten Zielkraftwert eingestellt werden, wobei die Regelung derart erfolgen kann, dass die vom Nutzer aufzubringende Kraft über den Verstellweg der Innenraumbaugruppe zumindest näherungsweise gleich bleibt oder einer gewünschten Kurve folgt. Ein manuelles Verstellen der Innenraumbaugruppe im Servobetriebsmodus durch einen Nutzer kann somit einfach, komfortabel und haptisch angenehm erfolgen.
Im Servobetriebsmodus folgt das Bereitstellen der unterstützenden Kraft der Bewegung eines Nutzers, wobei insbesondere ein ungewünschtes Nachlaufen, d. h. ein weiteres Verstellen nach Beendigung einer Nutzerbetätigung, vermieden werden kann. Der Nutzer ist in der Wahl der Verstellgeschwindigkeit frei. Über den Verstellantrieb wird lediglich eine unterstützende Kraft bereitgestellt, die abhängig von der Verstellbewegung der Innenraumbaugruppe durch einen Nutzer variabel eingestellt wird.
Im Servobetrieb kann ein Verstellen einer oder mehrere Verstellebenen einer oder mehrere Innenraumbaugruppen gleichzeitig erfolgen. Beispielsweise kann an einem Fahrzeugsitz für eine oder mehrere Antriebsvorrichtungen gleichzeitig eine Selbsthemmung aufgehoben und ein Verstellvorgang im Servobetrieb eingeleitet werden, um den Fahrzeugsitz zum Beispiel gleichzeitig - in einem Bewegungsablauf - längs zu verschieben und zu drehen. Dies ermöglicht eine komfortable, zügige, intuitive Verstellung von Innenraumbaugruppen durch einen Nutzer.
Bei dem Verstellantrieb der Türantriebsvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen bürstenlosen Gleichstrommotor (BLDC-Motor) handeln. Grundsätzlich können jedoch auch andere Motoren verwendet werden.
Unterschiedliche Applikationen für eine Antriebsvorrichtung der beschriebenen Art sind denkbar und möglich.
In einer Applikation kann die Innenraumbaugruppe zum Beispiel durch einen Fahrzeugsitz verwirklicht sein. Die Antriebsvorrichtung kann hierbei insbesondere zum Verstellen einer Rückenlehne des Fahrzeugsitzes relativ zu einem Sitzteil des Fahrzeugsitzes ausgebildet sein. Insbesondere kann die Antriebsvorrichtung in einem Servobetrieb ein manuelles Verschwenken der Rückenlehne relativ zum Sitzteil elektromotorisch unterstützen. Hierbei ist die Antriebsvorrichtung insbesondere dazu ausgestaltet, ein Verschwenken der Rückenlehne aus einer verschwenkten Stellung in eine (näherungsweise aufrechte) Normalgebrauchsstellung elektromotorisch in einem Servobetrieb zu unterstützen. Das Aufrichten der Rückenlehne wird somit elektromotorisch unterstützt. Demgegenüber kann beispielsweise ein Vorschwenken der Rückenlehne aus der aufrechten Stellung in die verschwenkte Stellung manuell ohne elektromotorische Unterstützung durch die Antriebsvorrichtung, alternativ aber im Servobetrieb auch mit elektromotorischer Unterstützung erfolgen.
In einer anderen Applikation kann die Innenraumbaugruppe durch einen Fahrzeugsitz verwirklicht sein, der zum Bereitstellen einer Easy-Entry-Funktion für einen erleichterten Zugang für eine hinter dem Fahrzeugsitz gelegene Sitzreihe verstellt werden kann. Die Antriebsvorrichtung kann hierbei dazu ausgestaltet sein, eine Sitzverstellung zum Bereitstellen der Easy-Entry-Funktion elektromotorisch in einem Servobetrieb zu unterstützen. Zum Bereitstellen der Easy-Entry-Funktion kann der Fahrzeugsitz beispielsweise um eine Schwenkachse insgesamt verschwenkt werden, wobei zum Verschwenken eine Arretierungsvorrichtung zum Arretieren des Fahrzeugsitzes an einer Bodenbaugruppe entriegelt wird und sodann, nach Lösen der Arretierungsvorrichtung, der Fahrzeugsitz mit seinem Sitzteil und der daran angeordneten Rückenlehne um die Schwenkachse verschwenkt wird.
Zusätzlich kann im Rahmen der Easy-Entry-Funktion die Rückenlehne zu dem Sitzteil verschwenkt werden, wobei unterschiedliche Verstellantrieb zum elektromotorisch unterstützten Verstellen des Fahrzeugsitzes insgesamt und zum elektromotorisch unterstützten Verstellen der Rückenlehne relativ zum Sitzteil vorgesehen sein können, die Verstellung alternativ aber auch im Rahmen einer Gesamtkinematik in zwangsgekoppelter Weise erfolgen kann und durch einen einzigen Verstellantrieb elektromotorisch unterstützt wird.
Beispielweise kann die Antriebsvorrichtung zum elektromotorisch unterstützten Verstellen eines Fahrzeugsitzes zum Bereitstellen einer Easy-Entry-Funktion für einen Fahrzeugsitz mit einer Kinematik wie in der DE 10 2017 215 929 A1 beschrieben ausgestaltet sein.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit Innenraumbaugruppen in Form von Fahrzeugsitzen;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug;
Fig. 3A eine Ansicht zur Illustration eines Steigungswinkels eines Fahrzeugs;
Fig. 3B eine Ansicht zur Illustration eines Neigungswinkels eines Fahrzeugs;
Fig. 4 eine funktionale Ansicht einer Steuereinrichtung einer Antriebsvorrichtung;
Fig. 5 eine grafische Ansicht einer von einem Nutzer aufzubringenden Verstellkraft über einen Verstellweg einer Innenraumbaugruppe in einem Servobetriebsmodus;
Fig. 6 eine schematische Ansicht einer Antriebsvorrichtung zum Verstellen einer Innenraumbaugruppe, zum Beispiel eines Fahrzeugsitzes;
Fig. 7 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugsitzes mit daran angeordneten Sensoreinrichtungen und einer Innenraumüberwachungseinrichtung;
Fig. 8 eine schematische Ansicht einer Innenraumbaugruppe in Form eines Fahrzeugsitzes, ausgebildet für eine elektromotorisch unterstützte Verstellung einer Rückenlehne relativ zu einem Sitzteil des Fahrzeugsitzes;
Fig. 9A eine schematische Ansicht einer Innenraumbaugruppe in Form eines Fahrzeugsitzes, ausgebildet für eine elektromotorisch unterstützte Verstellung des Fahrzeugsitzes zur Bereitstellung einer Easy-Entry- Funktion; und
Fig. 9B die Innenraumbaugruppen gemäß Fig. 9A, in einer verstellten Stellung.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Fahrzeug 1 , das einen durch eine Fahrzeugkarosserie 10 eingefassten Innenraums ausbildet, in dem unterschiedliche Innenraumbaugruppen zum Beispiel in Form von Fahrzeugsitzen 11 und Konsolenelementen 12 und zudem gegebenenfalls weitere Innenraumbaugruppen wie zum Beispiel Monitore, Trennwände, Ablagen, Staufächer oder dergleichen angeordnet sind.
Im Rahmen von neuen Innenraumkonzepten, zum Beispiel im Zusammenhang mit autonom fahrenden Fahrzeugen, können Innenraumbaugruppen 11 , 12 in variabler Weise im Innenraum eines Fahrzeugs 1 verstellbar sein.
Zum Beispiel kann eine Innenraumbaugruppe 11 in Form eines Fahrzeugsitzes in variabler Weise verstellbar sein, um den Fahrzeugsitz entlang einer durch eine Fahrzeuglängsrichtung X und eine Fahrzeugquerrichtung Y definierten Verstellebene zu verstellen und zudem gegebenenfalls um eine Vertikalrichtung Z zu verdrehen, wie dies aus Fig. 1 in Zusammenschau mit Fig. 2 ersichtlich ist. Zudem können Baugruppen des Fahrzeugsitzes, zum Beispiel die Rückenlehne 112, verstellbar sein, um die Stellung der jeweiligen Baugruppe anzupassen. Beispielsweise kann die Rückenlehne 112 in ihrer Neigung verstellbar sein. Zudem kann das Sitzteil 111 in seiner Höhenposition und auch in seiner Neigungsstellung einstellbar sein.
Bei einer Innenraumbaugruppe 11 , 12 besteht grundsätzlich der Wunsch nach einem komfortablen, intuitiven, haptisch angenehmen Verstellen durch einen Nutzer. Das Verstellen soll hierbei nach Möglichkeit präzise und schnell erfolgen können, wobei der dafür erforderliche Kraftaufwand durch einen Nutzer begrenzt sein soll.
Zum Verstellen einer Innenraumbaugruppe 11 , 12 ist, wie dies schematisch in Fig. 1 dargestellt ist, eine Antriebsvorrichtung 2 vorgesehen, die mit einer Steuereinrichtung 3 in Verbindung steht. Die Antriebsvorrichtung 2 ist elektromotorisch ausgestaltet und kann betrieben werden, um eine zugeordnete Innenraumbaugruppe 11 , 12 elektromotorisch zwischen unterschiedlichen Positionen zu bewegen.
Grundsätzlich kann einer jeden zu verstellenden Innenraumbaugruppe 11 , 12 oder einer zu verstellenden Unterbaugruppe einer Innenraumbaugruppe 11 , 12, beispielsweise der Rückenlehne 112 eines Fahrzeugsitzes, eine eigene elektromotorische Antriebsvorrichtung 2 zugeordnet sein, wobei die Antriebsvorrichtungen 2 beispielsweise mit einer gemeinsamen Steuereinrichtung 3 verbunden sein können, sodass die Steuereinrichtung 3 die Antriebsvorrichtungen 2 zum Verstellen der zugeordneten Innenraumbaugruppe und 11 , 12 gemeinsam steuert. Unter Verwendung der Antriebsvorrichtung 2 kann eine zugeordnete Innenraumbaugruppe 11 , 12 entlang einer definierten Bewegungsbahn zu verstellen sein. Beispielsweise kann ein Fahrzeugsitz entlang der Fahrzeuglängsrichtung X entlang einer durch Führungsschienen definierten Bewegungsbahn relativ zu einem Fahrzeugboden zu verschieben sein. Ein Rückenlehnenteil 112 kann zudem um eine definierte Schwenkachse 110 relativ zum Sitzteil 111 zu verschwenken sein.
Denkbar ist jedoch auch, dass eine Innenraumbaugruppe 11 , 12 frei entlang eines Fahrzeugbodens des Fahrzeugs 1 zu bewegen ist und somit frei im Innenraum verstellt und zum Beispiel an definierten Ankerpunkten im Innenraum arretiert werden kann. Insofern sind nicht zwingend zum Beispiel Führungsschienen zum Definieren einer festen, vorgegebenen Bewegungsbahn vorzusehen.
Eine (jede) Antriebsvorrichtung 2 kann beispielsweise in einem Automatikbetrieb und einem Servobetrieb betrieben werden und kann somit ein automatisches Verstellen der jeweils zugeordneten Innenraumbaugruppe 11 , 12 oder ein manuelles, aber elektromotorisch durch die Antriebsvorrichtung 2 unterstütztes Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 , 12 durch einen Nutzer bewirken. Die Antriebsvorrichtung 2 kann hierzu beispielsweise zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi schaltbar sein, wobei der Verstellantrieb 20 in Abhängigkeit vom jeweils eingestellten Betriebsmodus in unterschiedlicher Weise gesteuert wird.
Während im Automatikbetrieb eine Regelung beispielsweise auf eine vorbestimmte Drehzahl erfolgen soll, um die Innenraumbaugruppe 11 , 12 mit einer vorbestimmten Verstellgeschwindigkeit zwischen unterschiedlichen Positionen zu bewegen, soll im Servobetrieb durch den Verstellantrieb 20 eine Kraft bereitgestellt werden, die bewirkt, dass eine von einem Nutzer zusätzlich aufzubringende Nutzerkraft ein Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 , 12 bewirkt. Die vom Nutzer aufzubringende Nutzerkraft soll hierbei über den Verstellweg der Innenraumbaugruppe 11 , 12 vorzugsweise zumindest näherungsweise gleich sein oder einer gewünschten Kurve folgen, um dem Nutzer ein komfortables, haptisch angenehmes Verstellen zu ermöglichen.
Fig. 3A und 3B zeigen (in zur Illustration übertriebenen Darstellungen) unterschiedliche Fahrzeuglagen und sich daraus ergebende Stellungen einer Innenraumbaugruppe 11 in Form eines Fahrzeugsitzes im Inneren des Fahrzeugs 1. Fig. 3A zeigt hierbei ein Fahrzeug 1 , das zum Beispiel auf einem Hang mit einer Steigung abgestellt ist und dementsprechend einen Steigungswinkel a zwischen der Fahrzeugvertikalachse Z und einer (durch die Schwerkraftrichtung bestimmten) Vertikalen aufweist. Der Steigungswinkel a des Fahrzeugs 1 wird um die Fahrzeugquerachse Y (siehe Fig. 2B) gemessen.
Fig. 3B zeigt demgegenüber ein Fahrzeug 1 , das um die Fahrzeuglängsachse X (siehe Fig. 3A) geneigt ist. Die Fahrzeugvertikalachse Z weist in diesem Fall einen um die Fahrzeuglängsachse X gemessenen Neigungswinkel ß zur Vertikalen auf.
Die Fahrzeuglage geht, wie nachfolgend erläutert werden soll, in die Berechnung der durch den Verstellantrieb 20 im Servobetriebsmodus bereitzustellenden Kraft ein, die einem Nutzer bei einem Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 , 12 unterstützen soll.
Eine in Fig. 4 in einem Ausführungsbeispiel dargestellte Steuereinrichtung 3 zum Steuern des Verstellantriebs 20 der Antriebsvorrichtung 2 weist unterschiedliche Regelungsmodule auf, die abhängig vom Betriebsmodus dazu dienen, einen (dem Motorstrom entsprechenden) Strom des als Elektromotor ausgebildeten Verstellantriebs 20 so einzustellen, dass ein Verstellen einer Innenraumbaugruppe 11 , 12 abhängig vom Betriebsmodus in gewünschter Weise erfolgt, nämlich im Automatikbetrieb mit einer gewünschten Verstellgeschwindigkeit und im Servobetrieb in kraftunterstützter Weise.
Die Steuereinrichtung 3 verwirklicht ein Stromregelungsmodul 34, dem ein Sollwert lCmd zugeführt wird, wobei abhängig vom Betriebsmodus das Stromregelungsmodul 34 den Sollwert Icmd von einem Drehzahlregelungsmodul 32 oder einem Servoregelungsmodul 31 erhält.
Das Drehzahlregelungsmodul 32 dient hierbei dazu, in einem Automatikbetrieb den Sollwert Icmd so vorzugeben, dass sich am Verstellantrieb 20 eine gewünschte Drehzahl und entsprechend an der Innenraumbaugruppe 11 , 12 eine gewünschte Verstellgeschwindigkeit v ergibt.
Das Servoregelungsmodul 31 dient demgegenüber dazu, den Sollwert lCmd so vorzugeben, dass ein manuelles Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 , 12 im Servobetrieb mit einer Kraft unterstützt wird, die so eingestellt wird, dass die von einem Nutzer zusätzlich aufzubringende Kraft vorzugsweise über den Verstellweg der Innenraumbaugruppe 11 , 12 zumindest näherungsweise gleich ist oder einer gewünschten Kurve folgt.
Das Drehzahlregelungsmodul 32 regelt im Automatikbetrieb die Drehzahl des Verstellantriebs 20. Dem Drehzahlregelungsmodul 32 wird hierbei eine Solldrehzahl ncmd über einen Eingang 320 zugeführt, wobei die Solldrehzahl ncmd beispielsweise in einem Speicher gespeichert und somit (als konstanter Wert oder als Drehzahlverlauf über den Verstellweg) fest vorgegeben ist, gegebenenfalls aber auch durch einen Nutzer angepasst werden kann. Abhängig von der Solldrehzahl ncmd und der sich tatsächlich am Verstellantrieb 20 im Regelungsbetrieb ergebenden Drehzahl bestimmt das Drehzahlregelungsmodul 32 einen Sollwert lCmd, den es dem Stromregelungsmodul 34 zuführt.
Im Automatikbetrieb ist das Drehzahlregelungsmodul 32 über eine Schalteinrichtung 33 mit dem Stromregelungsmodul 34 verbunden, indem die Schalteinrichtung 33 auf einen Schaltpunkt 330 geschaltet ist. Der vom Drehzahlregelungsmodul 32 ausgegebene Sollwert Icmd wird dem Stromregelungsmodul 34 somit zugeführt, sodass das Stromregelungsmodul 34 eine Stromregelung anhand des vom Drehzahlregelungsmodul 32 erhaltenen Sollwerts lCmd vornehmen kann.
Die Schalteinrichtung 33 kann physisch durch einen mechanischen Schalter verwirklicht sein. Vorteilhaft ist die Schalteinrichtung 33 aber softwaretechnisch durch die Software der Steuereinrichtung 3 umgesetzt. Ebenso sind die Module der Steuereinrichtung 3 vorzugsweise durch Softwaremodule umgesetzt.
Die Steuerung der Schalteinrichtung 33 erfolgt beispielsweise über ein Steuermodul 36 der Steuereinrichtung 3.
Im Stromregelungsmodul 34 erfolgt eine Stromregelung. Das Stromregelungsmodul 34 regelt den Strom des Verstellantriebs 20 derart, dass er auf den dem Stromregelungsmodul 34 zugeführten Sollwert 34 eingestellt wird. Das Stromregelungsmodul 34 stellt den Strom unter Verwendung eines Spannungsstellwerts Ucmd in Form eines Lastfaktors (zwischen 0% und 100%) ein, indem der Spannungsstellwert UCmd einer Pulsweitenmodulation 35 zugeführt wird, die anhand der Batteriespannung Ußat des Fahrzeugs und dem Spannungsstellwert UCmd eine Ausgangsspannung erzeugt und dem Verstellantrieb 20 zuführt. Die Pulsweitenmodulation 35 arbeitet vorzugsweise mit vergleichsweise hoher Frequenz, insbesondere mit einer Frequenz zwischen 5 kHz und 30 kHz, beispielsweise 20 kHz, betrieben wird. Anhand des Sollwerts lCmd und des tatsächlich sich ergebenden Stroms I des Stellantriebs 21 wird der Stellwert UCmd so eingestellt, dass der Motorstrom I auf den Sollwert Icmd geregelt wird.
Im Automatikbetrieb erfolgt somit eine Regelung nach Art einer Kaskadenregelung, bei der das Drehzahlregelungsmodul 32 einen Stellwert in Form eines Sollwerts lCmd bestimmt und dem nachgeordneten Stromregelungsmodul 34 zur Stromregelung zuführt.
Durch Schalten der Schalteinrichtung 33 auf den Schaltpunkt 331 kann in einen Servobetrieb umgeschaltet werden, in dem nunmehr dem Stromregelungsmodul 34 ein Sollwert Icmd von dem Servoregelungsmodul 31 , nicht aber von dem Drehzahlregelungsmodul 32 zugeführt wird. Anhand des von dem Servoregelungsmodul 31 erhaltenen Sollwerts erfolgt eine Stromregelung dann derart, dass die durch den Verstellantrieb 20 bereitgestellte Kraft einen Nutzer beim Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 , 12 unterstützt und der Nutzer eine über den Verstellweg der Innenraumbaugruppe 11 , 12 vorzugsweise weitestgehend gleichförmige Nutzerkraft für das elektromotorisch unterstützte Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 , 12 aufzubringen hat.
Das Bestimmen des Sollwerts lCmd durch das Servoregelungsmodul 31 erfolgt in Abhängigkeit von einer an der Innenraumbaugruppe 1 1 , 12 wirkenden Last, die durch ein Lastberechnungsmodul 30 in Abhängigkeit von der Fahrzeuglage und zum Beispiel einer Position der Innenraumbaugruppe 11 , 12 berechnet wird.
Dies kann beispielsweise anhand einer Verstellung in Form einer Drehbewegung um die Fahrzeugvertikalachse Z einer Innenraumbaugruppe 1 1 , 12 in Form eines Fahrzeugsitzes erläutert werden. Bei einer solchen Drehbewegung ergeben sich durch die Fahrzeugneigung und die Fahrzeugsteigung beeinflusste Lasten an der Innenraumbaugruppe 1 1 , 12, die bei der Bestimmung des Sollwerts lCmd berücksichtigt werden.
Die an der Innenraumbaugruppe 1 1 , 12 wirkende Last bestimmt sich grundsätzlich aus einer statischen Lastkraft und einer dynamischen Lastkraft.
Für ein Verdrehen um die Fahrzeugvertikalachse Z bestimmt sich ein an der Innenraumbaugruppe 11 , 12 wirkendes statisches Lastmoment insbesondere anhand eines sich aufgrund der Schwerkraft um die Fahrzeugvertikalachse Z ergebenden Moments und zusätzlich anhand eines in der Lagerung der Innenraumbaugruppe 11 wirkenden Reibmoments. Das statische Drehmoment, bezeichnet als statisches Lastmoment, ergibt sich so zu
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wobei Mstat das statische Lastmoment, Mating ein sich aufgrund einer Fahrzeugneigung ergebendes Neigungsmoment, Msteigung ein sich aufgrund einer Fahrzeugsteigung ergebendes Steigungsmoment und MR ein Reibmoment in der Lagerung der Innenraumbaugruppe 11 , 12 bezeichnet.
Anzumerken ist hierzu, dass der Term "cos(oc)" in der obigen Gleichung nur vorliegt, wenn die Neigungs-/Steigungswinkel gemäß DIN ISO 8855 bestimmt sind (entsprechend dem Euler-Winkel, der sich aus einem Roll-Winkel, Pitch-Winkel und Yaw-Winkel ergibt). Wird der Neigungswinkel (absolut) gemessen, so entfällt der Term "cos(oc)".
Das Steigungsmoment und das Neigungsmoment berechnen sich hierbei wie folgt:
Figure imgf000027_0002
Die in diesen Gleichungen verwendeten Größen stellen hierbei dar:
(p Aktueller Drehwinkel [°| - Offsetwinkel xSP Abstand Schwerpunkt - Drehachse [m] m Masse der Innenraumbaugruppe [kg] g Erdbeschleunigung [m/s2] a Steigung Drehachse ß Neigung Drehachse [°]
MR Reibmoment [Nm]
Die Winkel oc, ß sind in Fig. 3A und 3B illustriert. Der Abstand XSP zwischen dem Schwerpunkt SP der Innenraumbaugruppe 11 und der Drehachse der Innenraumbaugruppe 11 , 12 ist beispielhaft in Fig. 2 eingezeichnet. Die Steigung des Fahrzeugs 1 und die Neigung des Fahrzeugs 1 sowie die aktuelle Position der Innenraumbaugruppe 11 , 12 können sensorisch durch Sensoren 301 , 302, 303 erfasst werden, und entsprechend werden Messwerte dem Lastberechnungsmodul 30 zugeführt.
Bei der Bestimmung des statischen Lastmoments kann - zum Beispiel bei Ausgestaltung der Innenraumbaugruppe 11 , 12 durch einen Fahrzeugsitz - auch eine Belegung durch einen Nutzer oder durch Objekte mit berücksichtigt werden. In diesem Fall ändert sich insbesondere die Masse der Innenraumbaugruppe 11 , 12. Eine aufgrund einer Belegung wirkende Kraft kann beispielsweise anhand eines Sensorsignals einer Sensoreinrichtung der Innenraumbaugruppe 11 , 12 zumindest näherungsweise bestimmt und bei der Berechnung des Lastmoments mit einbezogen werden.
Zusätzlich zum statischen Lastmoment wirkt bei Bewegung der Innenraumbaugruppe 11 , 12 ein dynamisches Lastmoment, das sich wie folgt berechnet:
Mdyn = <P * I * C
' ’ bezeichnet hierbei die Beschleunigung der Innenraumbaugruppe 11 , 12. Die Beschleunigung der Innenraumbaugruppe 11 , 12 kann aus einer Änderung des Verstellwinkels (|) um die Drehachse ermittelt werden. Alternativ kann die Beschleunigung aber auch aus der Verstellgeschwindigkeit v der Innenraumbaugruppe 11 , 12, die dem Servoregelungsmodul 31 im Betrieb zugeführt wird, berechnet werden.
I steht in obiger Gleichung für die Trägheit der Innenraumbaugruppe 11. Der Faktor c ermöglicht das Einstellen einer dynamischen Haptik und kann Werte zwischen 0% und 100% annehmen. Wenn c = 100 %, wird eine Dynamikänderung bei Beschleunigung der Innenraumbaugruppe 11 im Wesentlichen motorisch ausgeglichen. Wenn c = 0 %, muss ein Nutzer bei einer Beschleunigung eine Kraftänderung selbst aufbringen.
Zusätzlich zu solchen statischen und dynamischen Lastkräften ergibt sich ein Drehmoment an der Innenraumbaugruppe 11 , 12, das durch die Nutzerkraft am Angriffspunkt an der Innenraumbaugruppe 11 , 12 bewirkt wird. Das Nutzerdrehmoment ergibt sich hierbei zu user Fuser * ^Griff mit
• Fuser Wunschbedienkraft [N]
• lCrlff Abstand Angriffsposition - Schwenkachse [m]
• Muser Vom Nutzer erzeugtes Moment [Nm]
Der Abstand loriff zwischen einer Angriffsposition, an der ein Nutzer bestimmungsgemäß an einer Innenraumbaugruppe 11 , 12 angreift und die beispielsweise der Position eines Bedienelements an der Innenraumbaugruppe 11 , 12 entsprechen kann, und der entlang der Fahrzeugvertikalrichtung Z weisenden Drehachse der Innenraumbaugruppe 11 , 12 ist in Fig. 2 schematisch dargestellt.
Anhand des statischen Lastmoments, des dynamischen Lastmoments und des Nutzerdrehmoments kann eine Kraftbilanz in Form einer Momentenbilanz aufgestellt werden, um ein durch den Verstellantrieb 20 bereitzustellendes Solllastmoment zu bestimmen. Die Momentenbilanz ergibt sich hierbei wie folgt:
Msoii = Mstat + Mdyn - M,,ser
Msoii bezeichnet das durch die Antriebsvorrichtung 2 an der Drehachse bereitzustellende Drehmoment. Hieraus berechnet das Servoregelungsmodul 31 das durch den Verstellantrieb 20 bereitzustellende Drehmoment unter Einbeziehung eines Übersetzungsverhältnisses der Antriebsvorrichtung 2 zu soii Antrieb ^Soll * ^Hebel
ÜHebei bezeichnet das Übersetzungsverhältnis der Kinematik der Antriebsvorrichtung 2 zur Übersetzung einer durch die Antriebsvorrichtung 2 bereitgestellten Verstellkraft am Ort eines elektromotorischen Verstellantriebs in eine Verstellkraft am Orte der Drehachse der Innenraumbaugruppe 11 , 12. ÜHebei kann zum Beispiel abhängig von (|) und zum Beispiel in Form einer Look-Up-Tabelle im System hinterlegt sein.
Aus dem Solldrehmoment des Antriebs berechnet sich das Sollmoment des elektromotorischen Verstellantriebs unter Einbeziehung des Motorwirkungsgrads und eines Übersetzungsverhältnisses eines Motorgetriebes zu
Figure imgf000029_0001
mit
• motor Übersetzungswirkungsgrad [ ]
• ^Getriebe Getriebeübersetzung [ ]
Der Motorstrom ist grundsätzlich proportional zum Motordrehmoment, sodass aus dem Sollmotordrehmoment MSoii_motor der Sollwert wie folgt berechnet werden kann:
Figure imgf000030_0001
mit
• Kt Motorkonstante [Nm/A]
• Io Motorleerlaufstrom [A]
Dieser Wert wird als Sollwert lCmd von dem Servoregelungsmodul 31 dem Stromregelungsmodul 34 im Servobetriebsmodus zugeführt.
Für eine andere Verstellung, zum Beispiel für eine Längs- und/oder Querverstellung einer Innenraumbaugruppe 11 , 12 entlang eines Fahrzeugbodens, also entlang einer durch die Fahrzeuglängsrichtung X und die Fahrzeugquerrichtung Y aufgespannten Verstellebene, ergibt sich ein ähnliches Gleichungssystem, bei dem die Last an der Innenraumbaugruppe 11 , 12 von der Neigung und Steigung des Fahrzeugs 1 , wie in Fig. 3A und 3B dargestellt, abhängig ist.
Im Servobetriebsmodus wird der Sollwert lCmd somit unter Einbeziehung von auf die Innenraumbaugruppe 11 , 12 wirkenden Lastkräften bestimmt derart, dass eine vom Nutzer aufzubringende Kraft über den Verstellweg der Innenraumbaugruppe 11 gleich ist oder einer gewünschten Kurve folgt. Entsprechend ergibt sich zum Beispiel, wie in Fig. 5 dargestellt, über einen Verstellweg der Innenraumbaugruppe 11 , 12 (in Fig. 5 aufgezeichnet über einen Verstellwinkel (|)) eine zumindest näherungsweise gleichförmige Nutzerkraft F, die auf einen vorbestimmten Wert, beispielsweise auf 10 N, eingestellt sein kann. Ein Nutzer muss somit über den Verstellweg der Innenraumbaugruppe 11 , 12 ein geregelte, gleichförmige Nutzerkraft von zum Beispiel 10 N aufbringen, um ein leichtgängiges, elektromotorisch unterstütztes Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 , 12 zu bewirken.
Fig. 6 zeigt schematisch eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Antriebsvorrichtung 2, die zum elektromotorischen Verstellen einer zugeordneten Innenraumbaugruppe 11 , 12 ausgestaltet ist und insbesondere in einem Servobetrieb ein manuelles, aber elektromotorisch unterstütztes Verstellen der zugeordneten Innenraumbaugruppe 11 , 12 ermöglicht.
Die Antriebsvorrichtung 2 weist einen elektromotorischen Verstellantrieb 20 in Form eines Elektromotors auf, der mit einem Getriebe 21 wirkverbunden ist. Das Getriebe 21 dient zum Antreiben eines Abtriebselements 23, das auf ein Getriebeelement 24 und darüber auf eine Verstellbaugruppe 25 zum Verstellen der zugeordneten Innenraumbaugruppe 11 , 12 einwirkt.
Beispielsweise kann das Abtriebselement 23 durch eine Schnecke mit einer darin geformten Schneckenverzahnung ausgestaltet sein, die mit einem Getriebeelement 24 in Form einer Spindelmutter in Eingriff steht. Die Spindelmutter 24 kann beispielsweise an einer Verstellbaugruppe 25 in Form einer Spindel angeordnet sein, sodass durch Antreiben der Spindelmutter 24 eine Längsverstellung zwischen der Spindelmutter 24 und der Spindel 25 bewirkt und somit eine zugeordnete Innenraumbaugruppe 11 , 12 längsverstellt werden kann. Eine solche Verstellkinematik kann beispielsweise bei einer Längsverstelleinrichtung einer Innenraumbaugruppe 11 , 12 zum Beispiel in Form eines Fahrzeugsitzes verwirklicht sein.
Zum Bereitstellen eines Servobetriebs ist der Verstellantrieb 20 mit dem Getriebe 21 und der über das Abtriebselement 23, das Getriebeelement 24 und die Verstellbaugruppe 25 bereitgestellten Verstellkinematik beispielsweise nicht selbsthemmend ausgestaltet. Eine zugeordnete Innenraumbaugruppe 11 , 12 kann somit manuell unter Mitbewegen der Verstellkinematik der Antriebsvorrichtung 2 verstellt werden.
Um eine Arretierung der Innenraumbaugruppe 11 , 12 in einer gerade eingenommenen Stellung bewirken zu können, weist die Antriebsvorrichtung 2 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Hemmungseinrichtung 22 in Form einer Bremse auf, die mit dem Abtriebselement 23 wirkverbunden ist und dazu dient, in einer Sperrstellung das Abtriebselement 23 und darüber die zugeordnete Innenraumbaugruppe 11 , 12 festzustellen.
Wird ein Verstellvorgang initiiert, im Rahmen dessen ein Nutzer die
Innenraumbaugruppe 11 , 12 manuell unter elektromotorischer Unterstützung der
Antriebsvorrichtung 2 verstellt, so wird die Hemmungseinrichtung 22 aus der Sperrstellung in eine nicht gesperrte Stellung freigeschaltet. Die Arretierung der Innenraumbaugruppe 11 , 12 wird somit aufgehoben, sodass ein Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 , 12 vorgenommen werden kann.
Das Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 , 12 soll grundsätzlich in komfortabler Weise durch einen Nutzer vorgenommen werden können, indem ein Nutzer an der zu verstellenden Innenraumbaugruppe 11 , 12 angreift und diese unter manueller Kraftwirkung bewegt, wobei das Verstellen elektromotorisch unterstützt wird und im Servobetrieb der Antriebsvorrichtung 2 ein Nutzer somit nur eine vergleichsweise kleine Verstellkraft aufbringen muss, eine darüber hinaus erforderliche Verstellkraft aber durch die Antriebsvorrichtung 2 in elektromotorischer Weise zu Verfügung gestellt wird. Das Initiieren des Verstellvorgangs erfolgt hierbei bei Erkennen eines Verstellwunsches eines Nutzers, indem beispielsweise erfasst wird, ob ein Nutzer in einer Weise an der Innenraumbaugruppe 11 , 12 angreift, die auf einen Verstellwunsch hindeutet.
In einer Ausgestaltung kann die Innenraumbaugruppe 11 , 12, wie dies schematisch in Fig. 7 dargestellt ist, ein Bedienelement 13 in Form eines Tasters aufweisen, der durch einen Nutzer zu betätigen ist, um einen Verstellvorgang zu initiieren. Ein Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 , 12, beispielsweise eines Fahrzeugsitzes, kann hierbei beispielsweise möglich sei, solange der Nutzer das Bedienelement 13 betätigt und gedrückt hält. Alternativ kann nach einmaliger Betätigung der Verstellmodus gestartet werden, wobei der Verstellmodus beispielsweise nach einer vorbestimmten Zeit oder nach einer vorbestimmten Zeit nach einer erfolgten Verstellaktion selbsttätig beendet wird.
Zusätzlich oder alternativ kann ein Bedienelement 14 in Form eines Schalters zum Beispiel zentral im Fahrzeuginnenraum, zum Beispiel an einer Mittelkonsole, angeordnet sein. Ein Betätigen des Bedienelements 14 kann einen Verstellmodus für eine, mehrere oder sämtliche Innenraumbaugruppen 11 , 12 starten, sodass die Innenraumbaugruppen 11 , 12 in servounterstützter Weise verstellt werden können.
Zusätzlich oder alternativ zu einem Bedienelement 13, 14 können Sensoreinrichtungen 113-118 zum Detektieren eines Verstellwunsches an der Innenraumbaugruppe 11 angeordnet sein, wie dies schematisch in Fig. 7 dargestellt ist. Solche Sensoreinrichtungen 113-118 können in unterschiedlicher Weise ausgestaltet und an unterschiedlichen Orten an der zu verstellenden Innenraumbaugruppe 11 , 12 angeordnet sein. Die Sensoreinrichtungen 113-118 können hierbei unterschiedlichen Unterbaugruppen der Innenraumbaugruppe 11 , 12 zugeordnet sein, sodass über die Sensoreinrichtungen 113-118 ein Verstellwunsch für die Innenraumbaugruppe 11 , 12 insgesamt oder einer Unterbaugruppe der Innenraumbaugruppe 11 , 12 erfasst werden kann.
Beispielsweise können Sensoreinrichtungen 113, 114, 115, 116, 117 in Form von Annäherungssensoren oder taktilen Berührungssensoren an unterschiedlichen Orten an dem Rückenlehnenteil 112 und/oder am Sitzteil 111 der Innenraumbaugruppe 11 , 12 in Form des Fahrzeugsitzes angeordnet sein. Über solche Sensoreinrichtungen 113-117 kann somit erfasst werden, ob ein Nutzer mit einem Körperteil sich der zu verstellenden Innenraumbaugruppe 11 , 12 nähert und auf die Innenraumbaugruppe 11 , 12 einwirkt, um diese gegebenenfalls zu verstellen.
Bei dem Beispiel gemäß Fig. 7 sind Sensoreinrichtungen 113, 114 hierbei, in Höhenrichtung versetzt, rückseitig des Rückenlehnenteils 112 angeordnet. Eine Sensoreinrichtung 115 ist demgegenüber an einer am oberen Ende des Rückenlehnenteils 112 angeordneten Kopfstütze platziert. Eine Sensoreinrichtung 116 ist vorderseitig des Rückenlehnenteils 112 angeordnet. Eine Sensoreinrichtung 117 ist am Sitzteil 111 angeordnet. Sämtliche Sensoreinrichtungen 113-117 können beispielsweise als Annäherungssensoren, zum Beispiel in Form von kapazitiven Sensoren, oder als taktile Berührungssensoren ausgestaltet sein, wobei denkbar ist, dass die Sensoreinrichtungen 113-117 gleichartig ausgestaltet sind oder unterschiedliche Funktionsprinzipien verwirklichen.
Erfassungssignale der Sensoreinrichtungen 113-117 können gemeinsam oder gesondert ausgewertet werden. Wird ein Signal beispielsweise über die Sensoreinrichtungen 113, 114 rückseitig des Rückenlehnenteils 112 erfasst, kann dies als Verstellwunsch zum Vorschwenken des Rückenlehnenteils 112 interpretiert werden. Wird demgegenüber ein Signal an der Sensoreinrichtung 115 an der Kopfstütze detektiert, kann dies als Verstellwunsch zum Verstellen der Kopfstütze interpretiert werden. Wird ein Signal an der vorderseitig des Rückenlehnenteils 112 angeordneten Sensoreinrichtung 116 erfasst, kann dies als Verstellwunsch für ein Zurückschwenken des Rückenlehnenteils 112 interpretiert werden.
Über die Sensoreinrichtung 117 kann beispielsweise eine Sitzbelegung durch einen Nutzer erfasst werden, um gegebenenfalls abhängig davon, ob eine Verstellung bei auf dem Sitz befindlichem Nutzer oder ohne Nutzer erfolgen soll, eine durch die Antriebsvorrichtung 2 bereitzustellende Kraft zur Servounterstützung anzupassen.
Zusätzlich oder alternativ kann an der zu verstellenden Innenraumbaugruppe 11 , 12 eine Sensoreinrichtung 118 in Form eines Beschleunigungssensors oder eines Geschwindigkeitssensors angeordnet sein, mit der eine Beschleunigung oder eine Verstellgeschwindigkeit an der Innenraumbaugruppe 11 , 12 erfasst werden kann. Greift ein Nutzer an der Innenraumbaugruppe 11 , 12 an und verstellt diese im Rahmen der an der Innenraumbaugruppe 11 , 12 vorhandenen Systemelastizität, kann dies ausgewertet und zur Erkennung eines Verstellwunsches genutzt werden.
Wiederum zusätzlich oder alternativ kann in dem Fahrzeug 1 eine
Innenraumüberwachungseinrichtung 119 zum Beispiel in Form einer Kamera, eines Radarsystems oder eines Lidarsystems vorgesehen sein, die eine
Innenraumüberwachung des Innenraums des Fahrzeugs ermöglicht. Durch bildgestützte Auswertung von über die Innenraumüberwachungseinrichtung 119 erfassten Signalen kann eine Nutzerbewegung ausgewertet und erkannt werden, um auf einen Verstellwunsch zu schließen.
Unter Verwendung von Sensoreinrichtungen 113-118 und/oder einer Innenraumüberwachungseinrichtung 119 kann zum Beispiel eine Nutzergeste erkannt werden, die als Verstellwunsch interpretiert wird. Beispielsweise können ein oder mehrere Nutzergesten vorbestimmt sein, die ein Nutzer ausführen muss, um einen Verstellvorgang zum Verstellen einer Innenraumbaugruppe 11 , 12 zu initiieren. Eine solche Geste kann beispielsweise durch eine Bewegung eines bestimmten Körperteils, zum Beispiel der Hand eines Nutzers, mit einem vorbestimmten Bewegungsmuster, zum Beispiel entlang einer bestimmten Bewegungsrichtung, definiert sein.
Beispielsweise kann eine solche Geste in einer Klopfbewegung an einem Rückenlehnenteil 112 eines Fahrzeugsitzes bestehen. Klopft ein Nutzer mit der flachen Hand beispielsweise zweimal rückseitig auf das Rückenlehnenteil 112, kann dies als Verstellwunsch für ein Vorschieben des Fahrzeugsitzes oder ein Vorschwenken des Rückenlehnenteils 112 interpretiert werden, wobei generell für unterschiedliche Verstellvorgänge unterschiedliche Gesten definiert sind.
Eine Gestenerkennung kann einen Verstellmodus zum Verstellen einer oder mehrerer Innenraumbaugruppen 11 , 12 starten, wobei mehrere Innenraumbaugruppen 11 , 12 gemeinsam bewegt werden können. Der Verstellmodus kann beispielsweise nach einer vorbestimmten Zeit beendet werden. Alternativ kann der Verstellmodus nach einer vorbestimmten Zeit nach einer letzten Verstellaktion beendet werden. Wiederum alternativ kann der Verstellmodus durch eine Beendigungsgeste beendet werden, die ein Nutzer auszuführen hat.
Um die Anforderungen für eine Sensorik zum Erkennen eines Verstellwunsches zu reduzieren und die Initiierung des Servobetriebs zu vereinfachen, kann auch vorgesehen sein, dass der Verstellmodus zum Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 , 12 in Abhängigkeit von einem oder mehreren Triggerkriterien aktiviert wird.
Bei solchen Triggerkriterien kann es sich beispielsweise um den Belegungszustand einer Innenraumbaugruppe 11 , 12, zum Beispiel eines Fahrzeugsitzes, um einen Öffnungszustand einer Fahrzeugtür, insbesondere einer Fahrzeugseitentür oder einer Heckklappe, oder um einen Fahrzustand des Fahrzeugs handeln. Solche Triggerkriterien können als positive Kriterien geprüft werden und dazu führen, dass der Verstellmodus aktiviert wird. Solche Triggerkriterien können aber auch als negative Kriterien (Ausschlusskriterien) geprüft werden und bewirken, dass der Verstellmodus nur gestartet werden kann, wenn ein solches negatives Kriterium nicht gegeben ist.
Als positives Kriterium kann zum Beispiel der Öffnungszustand einer Fahrzeugtür abgefragt werden. So kann beispielsweise der Verstellmodus aktiviert werden, wenn eine Fahrzeugseitentür oder die Heckklappe geöffnet wird, wobei in diesem Fall der Verstellmodus zum Beispiel für eine Innenraumbaugruppe 11 , 12 im Bereich der geöffneten Fahrzeugseitentür oder der Heckklappe aktiviert wird.
Als negatives Kriterium kann zum Beispiel der Belegungszustand oder ein Fahrzustand des Fahrzeugs abgefragt werden. So kann eine Aktivierung des Verstellmodus beispielsweise nur dann möglich sein, wenn eine Innenraumbaugruppe 11 , 12 in Form eines Fahrzeugsitzes nicht belegt ist oder wenn das Fahrzeug nicht fährt, sich also im Stillstand befindet.
Wird der Verstellmodus bei Vorliegen eines Triggerkriteriums oder bei Vorliegen einer vorbestimmten Kombination von Triggerkriterien aktiviert, so kann vorgesehen sein, dass die Hemmungseinrichtung 22 entsperrt wird und somit eine Feststellung der Innenraumbaugruppe 11 , 12, aufgehoben wird. Zusätzlich wird beispielsweise der Verstellantrieb 20 zunächst mit einer niederenergetischen Pulsweitenmodulation bestromt, um die Innenraumbaugruppe 11 , 12 zum Beispiel unter Ausgleich einer Schwerkraft in Position zu halten. Wird sodann eine Bewegung der Innenraumbaugruppe 11 , 12 erkannt, beispielsweise anhand einer Bewegungserkennung unter Verwendung von Hallsensoren an der Innenraumbaugruppe 11 , 12, so wird auf einen Verstellwunsch eines Nutzers geschlossen und der Servobetrieb gestartet, indem ein weiteres Verstellen der Innenraumbaugruppe 11 , 12 elektromotorisch durch den Verstellantrieb 20 im Servobetrieb unterstützt wird. Die Bestromung bei Aktivierung des Verstellmodus kann niederenergetisch derart erfolgen, dass die Innenraumbaugruppe 11 , 12 elektromotorisch in Position gehalten wird, sich aber zunächst nicht bewegt. Alternativ kann die Bestromung derart erfolgen, dass die Innenraumbaugruppe 11 , 12 bei Aktivierung in eine langsame Bewegung versetzt wird, wobei die Bewegung durch wechselnde Bestromung alternierend in unterschiedliche Bewegungsrichtungen erfolgen kann. Ein Wert für die Bestromung bei Aktivierung des Verstellmodus kann hierbei durch Konfiguration vorgegeben sein, durch Kalibration bei der Fertigung eingemessen werden oder auch zu Beginn eines jeden Verstellmodus adaptiv eingestellt werden.
Ein Verstellwunsch eines Nutzers kann bei Aktivierung des Verstellmodus durch einfache Bewegungserkennung an der Innenraumbaugruppe 11 , 12 erfolgen. Alternativ kann für den Start des Servobetriebs ein bestimmtes Bewegungsverhalten an der Innenraumbaugruppe 11 , 12 vorausgesetzt und überwacht werden. So wird der Servobetrieb beispielsweise dann gestartet, wenn der Nutzer eine vorbestimmte Rüttelbewegung oder eine Anstupsbewegung an der Innenraumbaugruppe 11 , 12 ausführt, die von der Steuereinrichtung 3 entsprechend identifiziert wird.
Die Steuereinrichtung 3 kann bei Aktivierung des Verstellmodus auch dazu ausgestaltet sein, ein Hinweissignal für einen Nutzer zu erzeugen, sodass der Nutzer alarmiert wird, dass der Verstellmodus für eine bestimmte Innenraumbaugruppe 11 , 12 aktiviert worden ist und somit im Servobetrieb verstellt werden kann. Ein solcher Hinweis kann dadurch erfolgen, dass bei Aktivierung des Verstellmodus der Verstellantrieb 20 für eine langsame Bewegung der Innenraumbaugruppe 11 , 12 angesteuert wird, die von einem Nutzer wahrnehmbar ist. Alternativ kann die Steuereinrichtung 3 ein Signal zum Beispiel an ein Audiosystem des Fahrzeugs abgeben, das den Nutzer auf den Servobetrieb hinweist. Wiederum alternativ kann die Steuereinrichtung 3 den Verstellantrieb 20 zum Beispiel für eine vorbestimmte Geräuschgenerierung, zum Beispiel zum Abspielen von Musik, ansteuern.
Eine Antriebsvorrichtung 2 der beschriebenen Art kann zum elektromotorisch unterstützten verstellen in einem Servobetrieb in ganz unterschiedlichen Applikationen zum Einsatz kommen.
In einer Applikation, schematisch dargestellt in Fig. 8, kann die Antriebsvorrichtung 2 zum Beispiel zum elektromotorisch unterstützten Verstellen einer Rückenlehne 112 relativ zu einem Sitzteil 111 eines Fahrzeugsitzes 11 ausgestaltet sein. Die Antriebsvorrichtung 2 kann hierbei insbesondere ein Verschwenken der Rückenlehne 112 um eine Schwenkachse 110 gegenüber dem Sitzteil 111 im Servobetrieb elektromotorisch unterstützen.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Antriebsvorrichtung 2 insbesondere ein Aufrichten der Rückenlehne 112 in eine Schwenkrichtung V‘ aus einer vorgeklappten Stellung 112‘ (dargestellt in Fig. 8 in gestrichelten Linien) elektromotorisch unterstützt. Ein Vorklappen der Rückenlehne 112 in eine Schwenkrichtung V wird demgegenüber beispielsweise nicht elektromotorisch durch die Antriebsvorrichtung 2 unterstützt, sondern erfolgt manuell in schwerkraftunterstützter Weise.
In einer anderen Applikation, dargestellt in Fig. 9A und 9B, kann die Antriebsvorrichtung 2 zum elektromotorisch unterstützten Verstellen eines Fahrzeugsitzes 11 zum Bereitstellen einer Easy-Entry-Funktion ausgestaltet sein. Der Fahrzeugsitz 11 ist in einer Normalgebrauchsstellung, dargestellt in Fig. 9A, an einer Bodenbaugruppe 15 angeordnet und über eine Arretierungsvorrichtung 151 in Form eines Verriegelungsschlosses im Bereich einer hinteren Abstützung des Fahrzeugsitzes 11 an der Bodenbaugruppe 15 arretiert. Zum Bereitstellen einer Easy-Entry-Funktion kann der Fahrzeugsitz 11 insgesamt in eine Bewegungsrichtung A1 vorverschwenkt werden, wobei zusätzlich gegebenenfalls auch die Rückenlehne 112 in eine Bewegungsrichtung A2 zu dem Sitzteil 111 im Rahmen der Easy-Entry-Funktion vorverschwenkt wird. Soll ein Zugang zu einer hinter dem Fahrzeugsitz 11 gelegenen Sitzreihe erleichtert werden, kann ein Nutzer auf den Fahrzeugsitz 11 zugreifen und diesen, wie im Übergang von Fig. 9A hin zu Fig. 9B ersichtlich, aus der Normalgebrauchsstellung in eine vorverlagerte Stellung bewegen, in der zum einen der Fahrzeugsitz 11 insgesamt um eine Schwenkachse 150 gegenüber der Bodenbaugruppe 15 verschwenkt und zudem die Rückenlehne 112 zu dem Sitzteil 111 bewegt ist.
Die Antriebsvorrichtung 2 kann hierbei zum Beispiel unterschiedliche Verstellantriebe 20 aufweisen, die jeweils im Servobetrieb betrieben werden können. Ein erster Verstellantrieb 20 kann zum Beispiel zum elektromotorisch unterstützten Verstellen des Fahrzeugsitzes 11 gegenüber der Bodenbaugruppe 15 ausgestaltet sein, während ein zweiter Verstellantrieb zum Beispiel zum elektromotorisch unterstützten Verstellen der Rückenlehne 112 gegenüber dem Sitzteil 111 ausgestaltet ist.
Der Fahrzeugsitz 11 und die Rückenlehne 112 können hierbei im Rahmen der Easy- Entry-Funktion zum Beispiel ausschließlich in gekoppelter, durch eine Kinematik vorgegebener Weise verstellbar sein. Alternativ können der Fahrzeugsitz 11 insgesamt und die Rückenlehne 112 gegenüber dem Sitzteil 111 in unabhängiger Weise verstellbar sein.
Eine Kinematik des Fahrzeugsitzes 11 zum Bereitstellen der Easy-Entry-Funktion kann beispielsweise ausgestaltet sein wie dies in der DE 10 2017 215 929 A1 beschrieben ist.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch in anderer Weise verwirklichen.
Die Innenraumbaugruppe kann durch ganz unterschiedliche Baugruppen im Innenraum eines Fahrzeugs verwirklicht sein und ist insofern nicht auf einen Fahrzeugsitz oder ein Konsolenelement beschränkt. Bei einer Innenraumbaugruppe, die über eine Antriebsvorrichtung in einem Servobetrieb verstellt werden kann, kann es sich beispielsweise auch um einen Monitor, eine Ablage (zum Beispiel in Form eines Tisches oder dergleichen), eine Trennwand, ein Staufach oder dergleichen handeln.
Eine Steuerung im Servobetrieb ist nicht auf eine Stromregelung der beschriebenen Art beschränkt, sondern kann auch anders ausgestaltet sein.
Bezugszeichenliste
1 Kraftfahrzeug
10 Fahrzeugkarosserie
11 Innenraumbaugruppe (Fahrzeugsitz)
110 Schwenkachse
111 Sitzteil
112 Rückenlehnenteil
113-117 Sensoreinrichtung
118 Sensoreinrichtung
119 Innenraumüberwachungssystem
12 Innenraumbaugruppe (Konsolenelement)
13, 14 Bedienelement
15 Bodenbaugruppe
150 Schwenkachse
2 Antriebsvorrichtung
20 Verstellantrieb (Motor)
21 Getriebe
22 Hemmungseinrichtung (Bremse)
23 Abtriebselement
24 Getriebeelement
25 Verstellbaugruppe
3 Steuereinrichtung
30 Lastberechnungsmodul
301 -303 Sensoreinrichtung
31 Servoregelungsmodul
310 Ereigniserkennung
32 Drehzahlregelungsmodul
320 Drehzahleingabe
33 Schalteinrichtung
330, 331 Schaltpunkt
34 Stromregelungsmodul
35 PWM-Einheit
36 Steuermodul a Steigungswinkel der Fahrzeugvertikalachse ß Neigungswinkel der Fahrzeugvertikalachse
(|) Türöffnungswinkel A1 , A2 Bewegungsrichtung
Icmd Sollwert n Drehzahl
SP Schwerpunkt Ußat Batteriespannung xSp Abstand Drehachse-Schwerpunkt
V Schwenkrichtung
X Fahrzeuglängsachse
Y Fahrzeugquerachse Z Fahrzeugvertikalachse

Claims

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Patentansprüche
1. Antriebsvorrichtung (2) zum Verstellen einer Innenraumbaugruppe (11) eines Fahrzeugs (1 ), mit einem elektromotorischen Verstellantrieb (20) zum Verstellen der Innenraumbaugruppe (11 ) und einer Steuereinrichtung (3) zum Steuern des Verstellantriebs (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, den Verstellantrieb (20) in einem Servobetrieb zum Bereitstellen einer unterstützenden Kraft bei einer manuellen Verstellung der Innenraumbaugruppe (11 ) durch einen Nutzer anzusteuern.
2. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Hemmungseinrichtung (22) zum Hemmen einer Verstellbewegung der Innenraumbaugruppe (11 ) in einer Sperrstellung, wobei die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, die Hemmungseinrichtung (22) aus der Sperrstellung zum Verstellen der Innenraumbaugruppe (11 ) in eine nicht gesperrte Stellung zu überführen.
3. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein mit dem Verstellantrieb (20) Wirkverbundenes Abtriebselement (23), wobei die Hemmungseinrichtung (22) mit dem Abtriebselement (23) wirkverbunden ist, um das Abtriebselement (23) in der Sperrstellung gegen ein Verstellen zu sperren und in der nicht gesperrten Stellung zum Verstellen freizugeben.
4. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenraumbaugruppe (11 ) ein Fahrzeugsitz oder eine Baugruppe (111 , 112) eines Fahrzeugsitzes ist.
5. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenraumbaugruppe (11) um eine Schwenkachse (110) verschwenkbar und/oder entlang einer Längsrichtung (X, Y, Z) verschiebbar ist. 40 Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenraumbaugruppe (11) ein Bedienelement (113) aufweist, das durch einen Nutzer zum Verstellen der Innenraumbaugruppe (11 ) betätigbar ist. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (113) durch einen mechanisch zu betätigenden Taster ausgebildet ist. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenraumbaugruppe (11) eine Sensoreinrichtung (118) zum Erfassen einer Berührung, einer Annäherung, einer Beschleunigung und/oder einer Bewegungsgeschwindigkeit an der Innenraumbaugruppe (11) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, ein Erfassungssignal der Sensoreinrichtung
(118) zum Erkennen eines Verstellwunsches eines Nutzers auszuwerten. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Innenraumüberwachungseinrichtung (119), wobei die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, ein Erfassungssignal der Innenraumüberwachungseinrichtung
(119) zum Erkennen eines Verstellwunsches eines Nutzers auszuwerten. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, ein Erfassungssignal zum Erkennen einer vorbestimmten Geste auszuwerten und bei Erkennen der vorbestimmten Geste auf einen Verstellwunsch zu schließen. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, einen Verstellmodus zum Verstellen der Innenraumbaugruppe (11) im Servobetrieb in Abhängigkeit von zumindest einem Triggerkriterium zu aktivieren. 41
12. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, als Triggerkriterium einen Belegungszustand der Innenraumbaugruppe (11 ), einen Öffnungszustand einer Fahrzeugtür oder einen Fahrzustand des Fahrzeugs (1 ) auszuwerten
13. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ausgebildet ist, bei oder nach Aktivierung des Verstellmodus den Verstellantrieb (20) mit einem pulsweitenmodulierten Bestromungssignal anzusteuern.
14. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichung (3) ausgebildet ist, den Verstellantrieb (20) in dem Verstellmodus zum Bereitstellen einer unterstützenden Kraft bei einer manuellen Verstellung der Innenraumbaugruppe (11 ) durch einen Nutzer anzusteuern, wenn nach dem Aktivieren des Verstellmodus ein Verstellwunsch eines Nutzers erkannt wird.
15. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichung (3) ausgebildet ist, nach dem Aktivieren des Verstellmodus ein Hinweissignal als Hinweis auf den Verstellmodus zum Ausgeben an einen Nutzer zu erzeugen.
16. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ein Servoregelungsmodul (31 ) zum Bestimmen eines Sollwerts in Abhängigkeit von einer an der Innenraumbaugruppe (11) wirkenden Last aufweist.
17. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ein Stromregelungsmodul (34) zum Regeln eines Stroms des Verstellantriebs (20) aufweist, wobei das Stromregelungsmodul (34) ausgebildet ist, den Strom des Verstellantriebs (20) anhand des von dem Servoregelungsmodul (31 ) zugeführten Sollwerts zu regeln.
18. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) ein Lastberechnungsmodul (30) aufweist, das ausgebildet ist, eine an der Innenraumbaugruppe (11 ) wirkende Last in Abhängigkeit von einem um eine Fahrzeuglängsachse (X) gemessenen Neigungswinkel (ß2) des Fahrzeugs (1 ), einem um die Fahrzeuglängsachse (X) gemessenen Neigungswinkel (ß1 ) einer Schwenkachse (1 10) der Innenraumbaugruppe (11 ), einem um eine Fahrzeugquerachse (Y) gemessenen Steigungswinkel (a2) des Fahrzeugs (1 ), einem um die Fahrzeugquerachse (Y) gemessenen Steigungswinkel (a1 ) der Schwenkachse (110) der Innenraumbaugruppe (11 ) und/oder einer Stellung ((» der Innenraumbaugruppe (1 1 ) zu bestimmen.
19. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Servoregelungsmodul (31 ) ausgebildet ist, anhand einer an der Innenraumbaugruppe (1 1 ) wirkenden Last und eines von einem Nutzer aufzubringenden Zielkraftwerts eine durch den Verstellantrieb (20) bereitzustellende Sollkraft zu bestimmen.
20. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Innenraumbaugruppe (11 ) wirkenden Last bestimmt wird anhand einer an der Innenraumbaugruppe (1 1 ) wirkenden, statischen Lastkraft und einer an der Innenraumbaugruppe (1 1 ) wirkenden, dynamischen Lastkraft.
21. Antriebsvorrichtung (2) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollkraft durch eine Kraftbilanz der statischen Lastkraft, der dynamischen Lastkraft und einer sich aus dem Zielkraftwert ergebenden Nutzerkraft bestimmt wird zu
Fsoll Fstat + Fdyn Fuser wobei Fsoii die Sollkraft, Fstat die statische Lastkraft, Fdyn die dynamische Lastkraft und F user die Nutzerkraft angibt. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Servoregelungsmodul (31) ausgebildet ist, anhand der durch den Verstellantrieb (20) bereitzustellenden Sollkraft den Sollwert zu bestimmen. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromregelungsmodul (34) ausgebildet ist, den Strom des Verstellantriebs (20) unter Verwendung einer Pulsweitenmodulation einzustellen. Antriebsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromregelungsmodul (34) ausgebildet ist, den Strom des Verstellantriebs (20) anhand des zugeführten Sollwerts und des sich ergebenden, tatsächlichen Motorstroms zu regeln.
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